项目10 电风扇的维修

项目10 电风扇的维修 项目十 电风扇的维修 项目目标 1(了解电风扇的分类及型号命名方法。 2(理解台扇和吊扇的结构。 3(理解电风扇的调速方法及电路原理。 4(能识别电风扇的主要器件及判断其好坏。 5(能正确拆装电风扇。 6(能排除电风扇的常见故障。 7(了解空调扇的工作原理。 项目描述 电风扇通过电动机驱动扇叶旋转，加快周围空气的流动，使人获得凉爽舒适的感觉。它是夏季家庭防暑降温的必需品。电风扇的品种很多，按结构用途可分为台扇(包括台扇、落地扇、壁扇、台地扇)、吊扇、换气扇、顶扇、转页扇等。电风扇的规格是以它的扇叶旋转直径(mm)来划分的。台扇常用的规格有300mm、350mm、400mm等。吊扇常用的规格有900 mm、1050 mm、1200 mm、1400 mm等。换气扇常用的规格有200 mm、250 mm、300 mm等。 电风扇的型号一般采用英文字母和阿拉伯数字组合而成。大部分电扇生产厂的产品型号表示为: , ? ? ?—? 规格代号 设计代号 品种代号 电动机型式代号 电风扇代号 电动机型式代号有:H??单相罩极式;R??单相电容式(常省略不标);T??三相式;Z??直流式。 品种代号有:A??轴流式排气扇;B??壁扇;C??吊扇; D??顶扇;F??台地扇;S??落地扇;T??台扇;Y??转页扇;H?换气扇。 1 设计代号用数字表示该产品是生产厂第几次设计的产品。 规格代号用扇叶旋转直径(mm)的十分之一数字表示。如FS4—40表示扇叶直径为400mm的单相电容式落地扇，是工厂第4次设计的产品;FHH1—30 表示扇叶直径300mm的单相罩极式换气扇，是工厂第1次设计的产品。 本项目介绍台扇和吊扇。如图10-1所示。 (a)台扇 (b)落地扇 (c)吊扇 图10-1电风扇 本项目主要通过对电风扇结构及原理的介绍，并在教师带领下拆装电风扇，使学生能熟悉台扇和吊扇的结构及主要器件，掌握它的拆卸、安装方法，了解其工作原理及典型电路。能运用常用的工具，掌握电风扇的电动机、电容器、电抗器、摇头机构、定时器、琴键开关、吊扇调速器等主要部件的检测方法，判断它们的好坏。并能从故障现象出发，故障原因，掌握排除电风扇常见故障的方法。在此基础上，了解空调扇的结构及工作原理。 项目实施 2 任务一 认识电风扇 一、台扇的结构 台扇类(包括台扇、落地扇及壁扇)电扇的结构由电动机、摇头机构、扇叶和网罩、支承机构、调速和定时机构等几部分组成。 1(电动机 家庭所使用电风扇上的电动机都是单相交流式，常用的有两类:罩极式电动机和电容运转式电动机。罩极式电动机具有结构简单、易于制造、成本低廉等优点，但它同时存在起动力矩较小、运转时噪声较大、效率不高等缺点。故多用于300mm以下的小型电扇。这种电动机在结构上又分为两极、四极、六极等几种。 电风扇上使用最多的是电容运转式电动机。其结构如图10-2所示。它的定子槽内嵌放两个绕组，分别称为主绕组和副绕组。副绕组与一电容串联后与主绕组并联运行，电路如图10-3所示。主、副绕组的各个线圈嵌在不同的定子槽内，因此在空间存在相位差。 图10-2电容式电动机结构 图10-3电容式电动机电路 主、副绕组接通单相交流电路，由于副绕组中串联了电容器，因此电流相位超前于主绕组，两者的电流共同形成一个旋转磁场，带动电动机转子转动。由于电容式电动机在起动和运行特性上都比罩极式好，所以在电风扇上得到广泛应用。电容式电动机也分为两极、四极、六极等几种，而400mm的电扇普遍采用四极电动机，其同步转速为1500r/min，功率40,50W。定子槽数一般为8槽或16槽。8槽的电动机在定子铁芯的一个槽内嵌放两个线圈边，即为双层绕组，它的展开图见图10-4。16槽的电动机在定子铁芯的每个槽内嵌放一个线圈边，即为单层绕组，它的展开图见图10-5。 2(摇头机构 为了扩大送风范围，改变送风方向，大多数电风扇都设有摇头机构。它位于电动机的 3 后端，通常都是由电扇电动机驱动的。常见的摇头机构有杠杆离合式和揿拔式两种。 图10-4 8槽双层绕组展开图 图10-5 16槽单层绕组展开图 杠杆离合式摇头机构是电风扇上应用得最多的一种形式。它主要由减速机构、四连杆机构、控制机构及过载保护装置四部分组成。如图10-6所示。 图10-6杠杆离合式摇头机构 电动机轴的后端制成蜗杆，伸入齿轮箱内，与蜗轮(又称为斜齿轮)啮合，组成第一级减速。由与蜗轮相同转速的啮合轴带动位于齿轮箱下方的直齿轮，是第二级减速。经过两级减速，将电扇电动机转轴的高转速(如四极电动机约1400r/min) 降低到直齿轮的低转速(4,7r/min)。 四连杆机构由直齿轮、摇摆连杆、摇摆盘等组成。作用是将转动变为来回摆动。摇摆连杆的一头套在直齿轮偏心柱上，另一头套在摇摆盘的偏心柱上。在电扇处于摇头状态时， 4 直齿轮慢速转动，带动它上面的偏心柱绕直齿轮中心转动。由于摇摆盘由设置在连接头(扇头与机身的连接件)内的被弹簧顶紧的钢珠定位，直齿轮转动时，迫使扇头来回摆动。 控制机构由离合器上、下齿、压簧、杠杆、钢丝等组成。钢丝的一端套在杠杆上，另一端套在设置在面板上的控制旋钮下面的一个偏心柱上。需要摇头时，可将旋钮旋至摇头位，因偏心柱的转动，将钢丝放松。在压缩弹簧的作用下，离合器上齿下移与下齿啮合，同时啮合轴上的销子嵌入离合器上齿内壁上的凹槽。此时，由转子轴后端蜗杆带动蜗轮转，蜗轮带离合器下齿，离合器下齿带上齿转，离合器上齿带动啮合轴，啮合轴带动直齿轮旋转。最后由直齿轮带动四连杆机构，使电扇摇头。 当不需要摇头时，控制旋钮旋至停止位，因偏心柱的反方向转动而拉紧钢丝，通过杠杆的定轴转动而将离合器上齿抬起，与下齿脱离，同时啮合轴上的销子也由离合器上齿内壁凹槽中脱出。此时，虽然蜗轮和离合器下齿仍在转，但离合器上齿、啮合轴等均不动。 为了防止在摇头时意外受阻而造成摇头机构或电动机的损坏，还设有过载保护装置。它由半圆形的弹簧片、钢珠及蜗轮上部的U形槽组成，如图10-7。它的位置在蜗轮和离合器下齿之间，即离合器下齿通过两颗被弹簧片夹紧的钢珠与蜗轮啮合。 图10-7 过载保护装置 因蜗轮与蜗杆，啮合轴与直齿轮总是啮合的，且摇头时离合器上、下齿、啮合轴与离合器上齿也处于啮合状态。当电扇在摇头过程中意外受阻，因蜗轮转而离合器下齿不能动，两者之间的相互作用使钢珠推动弹簧片张开，钢珠由离合器下齿外圆上的凹槽中脱出，随蜗轮一起转动，而离合器下齿及后面均不动。因蜗轮每转半周，两颗钢珠均会落回凹槽中一次。因此，电扇摇头受阻时，会发出“嘀、嘀”声，以提醒人们注意。 揿拔式摇头机构虽然结构最简单，但性能却很可靠，其故障率也较小。它的结构如图10-8所示。同样也是由两级减速机构、四连杆机构、过载保护装置及控制机构四部分组成。其中减速机构和四连杆机构与杠杆离合式相同。 它的控制机构比前面介绍的杠杆离合式要简单得多。其啮合轴的下端与直齿轮啮合， 5 上端开有螺孔，供固定控制按钮用，中段有一孔，内嵌有两颗被压簧抵紧的钢珠。需要摇头时，只要揿下露在扇头上部的控制按钮，啮合轴往下移动，啮合轴上的两颗钢珠嵌入蜗轮的两个U形槽内，使啮合轴与蜗轮啮合， 电扇摇头。不需要摇头时，可拔起按钮，因啮合轴的向上移动而使钢珠由U形槽内脱出，啮合轴与蜗轮分离，虽然蜗轮转而啮合轴及后面均不动。 在电扇摇头时，如遇意外阻力，则蜗轮要转而啮合轴因与直齿轮啮合而不能转动。两者间的相互作用使两颗钢珠被压入啮合轴内。此时蜗轮转而啮合轴及后面均不动。因蜗轮每转半周，两颗钢珠便会弹回U形槽一次，从而发出“嘀、嘀”声。 图10-8揿拔式摇头机构 图10-9扇叶结构 3(扇叶和网罩 扇叶是电风扇上的一个重要部件，是电动机的负载。通过它的旋转来推动空气加速流动。扇叶设计的优劣，对电扇的风量、风压、噪声及输入功率等技术指标的影响极大。网罩起安全防护作用。 扇叶由叶架、叶片、叶罩组成，如图10-9所示。叶架用来支承扇叶并安装在电动机转轴的前端。它一般用铝合金压铸成型。叶片用1.2,1.5mm厚的铝板分片冲压成型，也有叶片采用塑料注塑成型。叶架与叶片铆合成一体。 较理想的叶片工作状态是从叶根到叶尖均承受相同的风压，这样可减小风阻，使运转平稳。因此扇叶各个横断面应具有不同的扭角，且从叶根到叶尖逐渐减小。台扇类扇叶的平均扭角为16,22?。为避免产生振动和不必要的噪声，使电扇运转平稳，对铆合前的叶 6 片必须称重分组，要求同组各扇叶叶片重量相同，形状一致。铆合后的扇叶还应校平衡，使重心落在扇叶中心。 为了防止人体触及高速旋转的扇叶，台扇类电扇的扇叶外面必须加网罩。一般网罩分前后两部分，后罩用1.0,1.5mm的钢丝点焊在2×5左右的扁钢丝上，制成带有骨架的辐射形或螺旋形，借助螺钉或锁紧螺母紧固在扇头前端盖上。前罩用同样的材料制成辐射形，前网罩靠扣夹夹固在后网罩上。网罩的外表经镀铬或喷塑处理，增加美观并能防止生锈。前网罩的中心一般都装有电镀的装饰图。 4(支承机构 电风扇上扇头通过连接头与底座连接。整个支承机构的作用除支承扇头外，还用来安装各种电器元件。 连接头的外形如图10-10所示。它的前端开有竖直插孔，电动机的摇摆轴即插在此 图10-10连接头 孔内，通过侧壁上的顶丝，将摇摆轴锁定。有的摇摆轴较长，底部露出连接头插孔之外，用销钉插在摇摆轴上的销钉孔内，将摇摆轴锁定。使之可以在水平面内转动，而竖直方向不能移动。为了使扇头在摇头时能灵活转动，扇头与连接头之间还放有滚珠。 杠杆离合式或揿拔式的摇头机构，在连接头摇摆轴孔的前端嵌有被弹簧顶紧的钢珠，用来限定摇摆盘。连接头的下端通过螺钉与底座相连。通常还有竖直方向的俯仰角调节功能。 台扇的支承机构通常称为底座。它由立柱、面板、底板三部分组成如图10-11。立柱由铝合金压铸而成，顶端分叉，用来安装连接头，上部为空心柱体，连接导线和摇头控制钢丝穿在其中。立柱的下端用螺钉固定在底座面板上。面板也由铝合金压铸而成，各种电器控制元件安装在面板的下面。面板的上面通常还嵌有装饰板。台扇的底板由铁板冲制而成。为确保电扇运转时的平稳底板应有足够大的面积。 落地扇的支承机构主要由控制盒、立杆和底盘三部分组成，结构如图10-12所示。控制盒由铝合金压铸而成，它的顶部分叉用来安装连接头，底端与升降杆连接。它的中部为 7 矩形空心盒，内部用来安装各种电气控制器件。 立柱可分为升降杆和固定杆两部分。固定杆为空心圆管，内部套有弹簧，底端用螺钉连接在底盘上，升降杆插在固定杆中。通过升降杆可以调整电扇的高度，一旦调整好，应 图10-11台扇底座结构 图10-12落地扇支承机构 拧紧夹紧螺钉以定位。因落地扇的重心位置较高，为保持足够的稳定性，落地扇的底盘采用铸铁制成。底盘的下面一般装有小万向轮，以便于移动。 5(调速和定时机构 目前生产的普通型电风扇一般都具有多挡(多为三挡)速度和延时自动断电功能。应用得较多的调速方法是将一电抗器与电动机串联， 通过调速开关分别接通电抗器的各个抽头，使电动机得到不同的转速。定时控制中使用最多的是机械发条式定时器。 电抗器的外形如图10-13。它由线圈、支架、铁芯三部分组成。 线圈绕在支架上，中间按调速比的要求抽几个头。很多电抗器还带有指示灯绕组。 8 图10-13 电抗器 图10-14 按键式调速开关结构 电扇上用来转换电动机转速的控制开关普遍使用按键式开关。它由按键组件、滑板机构和触点开关组三部分组成，图10-14是它的结构示意图。按键的数目根据调速的挡位数而定，有的还增设一个键单独控制照明灯。除此以外，还必须有停止(断电)控制键。每个按键包括:按键、键杆、按键复位弹簧、绝缘板等。键杆上有两条直槽，上直槽用来锁定键杆，下直槽内安放绝缘板。按键上还有一水平方向的横杆，按下按键时，由它推动滑板平移。键杆通过绝缘板压在动触点弹簧片上，以使开关金属支架不带电。滑板释放键杆后，按键复位弹簧使键杆弹起(复位)。在滑板的一侧还有一水平槽轨，槽内放有几块( 按工作挡位而定)梯形的铁片，称为挡位锁片。 因为每个挡位锁片的宽度略大于相邻两键杆间的距离，当按下某个工作按键时，键杆上的横杆在推动滑板侧移的同时，也推动挡位锁片侧移。如同时按两个工作按键，则因挡位锁片的作用，使之按不下。可以避免两个触点同时闭合而造成电路的短路故障。每个触点开关由静触点和动触点组成。动触点固定在具有较好弹性的磷铜片上。静触点与电源线相接，动触点分别接到电抗器或抽头调速电动机的各个调速抽头上。 定时器主要用于控制电动机的工作时间。机械发条式定时器因其具有电路连接简单、性能可靠、价格低廉而被电风扇广泛使用。它利用钟表原理来控制触点的通、断，实现定时控制。整个结构由触点开关和走时机构两部分组成。如图10-15所示。 9 图10-15定时器的结构 触点开关由凸块、控制轮、摇臂、绝缘块、弹簧片、动、静触点等组成。凸块和控制轮与定时器的转柄同轴转动，摇臂头紧靠在控制轮上。当摇臂头落到控制轮凹槽中，弹簧片的弹力使动、静触点分离，从而切断电路。控制轮的其他位置与摇臂头接触时，摇臂通过绝缘块压紧弹簧片，使触点闭合。定时过程是这样发生: 发条自然回复过程中向齿轮组、控制轮提供动力，使之匀速转动。此时摇臂通过绝缘块压紧弹簧片，触点闭合、电扇运转。当控制轮转动到摇臂头落入它上面的凹槽中( 定时时间到)，摇臂放松弹簧片，在弹力作用下，动、静触点分离，电扇断电停止运转。 二、吊扇的结构 吊扇的结构包括悬吊装置、机头、扇叶和调速开关四部分组成，结构如图10-16所示。 图10-16 吊扇的结构 悬吊装置主要包括橡皮轮、吊攀和吊杆。吊杆上端连接吊攀，下端连接电动机定子。吊攀上端用销钉套以橡皮轮，橡皮轮悬挂于固定在天花板下的挂钩上。由注塑成型的上罩 10 和下罩分别罩住吊攀和盖在机头上端盖上，起防护和装饰作用。因吊扇机头较大，扇叶直径也大，所以要求悬吊装置应具有足够的强度，一般吊杆多用无缝钢管制成。 机头是吊扇的核心。它由上、下端盖、外转子、内定子及轴承组成。机头结构的分解图如图10-17。吊扇一般采用电容运转式电动机，定子绕组中有主、副两个绕组。它与台 图10-17 吊扇机头结构 扇电动机相比有两点主要区别: 1(极数多，转速慢。由于吊扇的扇叶直径大，电动机的转速不能太高，否则扇叶边缘的线速度太大，容易发生危险，通常吊扇电动机的极数为:900或1050mm取12或14极;1200mm取16或18极;1400mm取18或20极。电动机的转速通常为300,400r/min。 2(采用外转子结构。它的定子装在里面与吊杆连接固定，而转子套在定子外面，扇叶直接固定在机头上端盖上。通电后，扇叶、上盖、下盖、转子一起运转。 电动机的定子由硅钢片冲压重叠铆合而成，中间压入定子轴，形成定子铁芯，然后把绕组线圈依次嵌入定子外圆的槽内。一般18极电动机有36个槽，16极电机有32个槽，14极电机有28个槽。定子槽内嵌有主绕组和副绕组，且每个槽内嵌有同一绕组的两个线圈边。定子绕组的接线采用反串接法，即相邻线圈的头与头或尾与尾相接，28槽14极电容式电动机定子绕组接线展开图如图10-18。 图10-18 14极电动机定子绕组展开图 吊扇电动机转子的加工比较简单，转子冲片经整理装入压模后在压铸机上铸铝，铝纯度须为99.9%，且不能有缩孔、断条、 凹陷等缺点。最后在车床上加工内外圆。加工好的 11 转子压于下端盖中，最后还得校平衡。 电动机的上、下端盖用铝合金压铸成型，也有采用铸铁件的，可以增加重量，减少晃动。上、下端盖与定子的连接，通常采用滚珠轴承。 扇叶由叶片和叶脚组成。常用的扇叶形状有阔叶型(200mm宽) 和狭叶型(100mm宽)两种，如图10-19。叶片用2mm厚的硬质铝合金板冲压而成，也有部分产品用1mm厚的钢板 图10-19 吊扇扇叶类型 冲压成型。叶片数基本上都选用三片。叶片要求有一定的扭角和曲率，因为风量的大小与扇叶叶片的扭角和曲率大小有直接关系， 在不同的横断面上，其曲率是不相同的。扭角和曲率要经过多次试验，才能达到理想的风量和使用值。叶脚用3,5mm厚的钢板制成，叶片的根部铆接在叶脚上，扇叶用螺钉固定在机头的上端盖上。 吊扇调速器由电抗器和一个旋转式的换挡开关组成。如图10-20所示。电抗器只有一个线圈，中间抽出三个头，可控制吊扇得到五挡速度。吊扇在最慢挡时，加85%额定电压也应能顺利起动，且要求最慢挡与最快挡转速之比(调速比)应不大于50%。 图10-20 吊扇调速器 图10-21 电抗器调速电路图 三、电风扇的电路 台扇上应用得较多、也是较简单的是电抗器调速电路。如图10-21所示。电抗器根据速度分挡要求来抽头，并与调速开关相接。当电抗器兼作指示灯电源时，方法是将指示灯线圈作为一个独立的绕组，相当于变压器的二次线圈。 12 为了节约能耗、降低产品成本，许多电扇生产厂采用了绕组抽头法来调速。这种方法的特点是在原电动机磁极上嵌放一个调速绕组(又称中间绕组)，它又与原电动机绕组进行连接后引出几个头。虽然省去了调速电抗器的铁芯，但由于电动机上增加了绕组，且引出线较多，嵌线、接线时的工艺要比电抗法复杂。这种调速方法同样在罩极式电动机和电容式电动机上都适用。用于电容式电动机的绕组抽头调速方法有多种接法，基本上可以分成L型和T型两大类，如图10-22所示。L型接法的特点是中间绕组与副绕组同槽，两者在 (a)L型 (b) T型 图10-22 绕组抽头法调速电路 空间同相位。高速运转时，中间绕组与副绕组串联。T型接法的特点是中间绕组接在主、副绕组回路之外，它与主绕组空间同相位。调速时流过中间绕组的始终是总电流，因此它应具有较粗的线径。 吊扇的典型电气线路如图10-23。它与台扇的电抗器调速电路类似。 图10-23 吊扇典型电气线路 有的吊扇采用无级调速的电子式调速器，外形如图10-24所示。为增加美观，通常将它制成嵌入式，以便与开关、插座造型一致。图10-25是电路原理图。它实际上是一个双 向晶闸管无级调压电路。改变电位器RP的阻值，可以改变晶闸管的导通角，即改变晶闸 13 图10-24吊扇电子式调速器外形 图10-25吊扇无级调速电路 管在一个正弦交流电周期中的导通时间。从而改变加在电动机两端的平均电压值，达到调速的目的。由于电位器RP的阻值可由0连续调至其标称最大值，故电动机的速度连续可调。电路中与双向晶闸管VS并联的RC组成过电压吸收电路。 42 任务二 电风扇的拆装 主要器材:采用杠杆离合式摇头机构的台扇一台;吊扇一台;万用电表、兆欧表、螺丝刀、钢丝钳、尖嘴钳、活络扳手等。 一、台扇摇头机构的拆卸 杠杆离合式摇头机构是电风扇上采用得较多一种摇头机构，也是电风扇上比较复杂的一个机械机构。图10-26是这种摇头机构的立体分解图。它的拆卸步骤如下: 1(拆下电风扇扇头后端外壳。 2(旋松钢丝套支架上的紧固螺钉，将压板移开后，取出钢丝套。 3(旋下齿轮箱盖上的紧固螺钉，取下齿轮箱盖。 14 图10-26 杠杆离合式摇头机构的立体分解图 4(拔出齿轮箱盖上作为杠杆转轴用的长开口销钉，取下杠杆，然后将离合器上齿、 压簧等由齿轮箱盖中取出。 5(旋松啮合轴定位螺钉，拔出啮合轴。 6(拆下离合器下齿、过载保护装置和蜗轮。 7(拔出直齿轮偏心柱上的开口销钉，取下连杆。旋松直齿轮定位螺钉，往下拔出直齿轮。 8(旋松电动机摇摆轴的定位螺钉，向上拔出摇摆轴，取下垫圈、滚珠轴承和摇摆盘。 9(旋出摇摆盘定位装置中的小螺丝，取出小弹簧和钢珠。 10(将已拆下的所有金属件泡在汽油中清洗。 11(擦干净各零件上的污垢和汽油，并检查各零件有无破损、变形及严重磨损的情况。如有，则应更换。 减速机构主要 零部件名称 控制机构主要 零部件名称 摇头机构的 组成 四连杆机构主 要零部件名称 保护机构主要 零部件名称 二、杠杆离合式摇头机构的安装和调整 1(把摇摆轴套在电动机座上，装好滚珠轴承和垫圈。 2(装上定位钢珠和小弹簧。 3(从齿轮箱下面把直齿轮轴插入轴孔里，旋紧直齿轮定位螺钉。将连杆套在直齿轮下面的偏心柱上，并插入开口销钉定位。 4(将蜗轮和保护装置装入齿轮箱内。 5(由上往下装好啮合轴。 6(将压簧、垫圈、离合器上齿放入齿轮箱盖里，放好控制杠杆，装好转轴。 7(将齿轮箱上盖装在齿轮箱上。 15 8(把钢丝套放在支架上，旋紧压板上的紧固螺钉。 9(边旋动摇头控制旋钮，边观察钢丝拉动杠杆的情况，能否将离合器上齿抬起或放下。如钢丝长度不合适，应作适当调整。 10(接通电源，再旋动摇头控制旋钮，检查摇头机构工作是否正常。 11(在电扇摇头运转的情况下，用手阻止网罩摆动，看扇叶是否能继续运转，且有“嘀、嘀”声发出。如无“嘀、嘀”声，说明过载保护装置有问题，应拆开后检查，重新装配。 三、台扇电动机的拆装 图10-27是台扇电动机立体分解图。拆卸步骤如下: 图10-27 台扇电动机立体分解图 1(拆下直齿轮偏心柱上的开口销钉，取下连杆。 2(打开齿轮箱盖板，取出里边摇头机构的各个零件。 3(旋下后端盖与前端盖的四个紧固螺钉，取下后端盖。 4(向后抽出转子。 5(拆卸定子。为了将定子铁芯由前端盖中取出，可以找一个直径同前端盖接近的圆筒，筒内垫一些软布。把前端盖倒放在圆筒上。用一根铜棒或木棒插入前端盖内，顶在定子铁芯的前端面上。然后用锤敲击棒，并不断改变敲击点的位置，直到定子铁芯脱落。如定子绕组没有损坏，则不必拆卸定子。 6(旋下前、后端盖上的轴承压盖固定螺钉，取出含油轴承。并检查轴承的磨损情况。 16 只要将轴承套在转轴上，如有松动，说明已严重磨损，应予更换。如转动不灵活。主要是转轴与轴承间有油污，应用汽油清洗。 7(仔细观察定子和转子的结构，记下定子槽数和转子槽数。 8(仔细观察定子结构，判断主绕组和副绕组的位置，记下线圈数。 电动机磁极主绕组 副绕组 定子槽数 转子槽数 数 位 置 线圈数 位 置 线圈数 四、电动机的安装 在更换有故障的零件后，可进行安装。 1(安装轴承。 安装前先把经清洗过的球形轴承放入轻质机油(缝纫机油或20号机油)里浸泡几小时，使轴承体内的微孔充满机油，将轴承放入端盖中的轴承座内，套好油毡，放好弹簧片后装上压盖。 2(安装定子。把前端盖放在一块中间开孔的木板上，按照拆卸前的位置，将定子放入前端盖的内口上，然后用铜棒或木棒顶住定子铁芯的后端，用锤子轻轻敲棒，并不断变换位置，使定子慢慢地均匀地进入前端盖里。 3(安装转子。把转子由后端插入定子中，接着装后端盖。先上好对角的两只紧固螺钉，然后拉动转轴，检查轴向间隙;手捻转轴，检查转动是否灵活。如轴向间隙过大，应拆下后，在转轴的前或后端加适当的垫圈。如转动不灵活，可用木锤轻轻敲击前、后端盖，边检查转动灵活程度是否有改变。至转子的转动无阻滞时，再逐渐上紧四个紧固螺钉，且边旋螺钉，还得边检查转动的灵活情况。最后，在四个螺钉都上紧后，转子的转动仍应十分灵活。 4(安装摇头机构。 5(安装前、后外罩。 五、吊扇机头与吊杆的分离 1(旋下每片扇叶的固定螺钉，依次取下3片扇叶，放好。 2(拔下吊攀上端销钉上的开口销，旋下固定螺母，拔销钉，卸下吊杆及机头(如图10-28所示)。 3(旋下固定上护罩的螺钉，取下上护罩。 4(旋松固定下护罩的螺钉，将它往上移。 17 5(拆下接线板上的连接导线(注意记下连接关系)。 6(用手托住机头，拔出电动机轴与吊杆轴间的开口销，旋下穿心螺钉，将机头与吊 杆分离。 7(拆下电容器的连接线(注意记下连接关系)，旋下固定螺钉，取下电容器。 吊扇机头与吊杆的组装与以上步骤相反。 如故障部位在机头内(如电动机定子、转子绕组损坏、轴承严惩磨损等)，还需对吊扇 机头作进一步的拆卸。 图10-28 吊杆和机头 图10-29 吊扇机头内部结构 六、吊扇机头的拆装 1(旋下机头上、下端盖间的固定螺钉。 2(揭去机头上、下端盖接缝处的装饰纸。 3(用薄刀片或一字形螺丝刀插入上、下端盖的接缝中，小心撬开、分离上、下盖。 4(从转子中间取出定子。此时便能看到吊扇机头的内部结构了(如图10-29)。 将观察到的结果，填入下表。 修理、更换零件后，按拆卸相反的步骤装配好机头。 主绕组 副绕组 电动机 定子槽数 转子槽数 磁极数 位 置 线圈数 位 置 线圈数 任务三 电风扇主要器件的检测 一、电动机的检测 电容式电动机有三根引出线，分别为公共端1、主绕组引出端2、•副绕组引出端3， 18 如图10-30。由于一般主绕组的线径较粗，副绕组的线径较细。所以就直流电阻而言，副 图10-30 电容式电动机的检测 绕组的直流电阻大于主绕组。一般有:R,R,R，且R,R，R。利用这一规律，可用231312231213 万用电表的电阻挡来判断三根引出端的作用。 在电动机的三个引出端上分别标上a、b、c•的记号。然后用万用电表的R×1档分别测定a与b、b与c、c与a之间的电阻。如R最大，•则可知b和c分别是主绕组或副绕bc 组引出端。虽不能确定b、c究竟哪个是主绕组引出端，但可以知道悬空的那一个引出端a肯定是公共端。然后比较R和R。如R,R，则b•是主绕组引出端，c是副绕组引出端。 abacacab 一个正常的电容式电动机，用万用电表测量电动机三个引出端，都能测到一定的直流电阻值。如用低阻挡检测到某两根引出端之间的直流电阻为0，表明定子绕组内部短路。如用高阻挡测得阻值为?(不通)，说明绕组断路。如用高阻挡测得绕组引出端与金属外壳间有一定阻值，说明该电动机绝缘下降或已损坏。如有这些情况出现，就要对电动机进行修或更换电动机。 维 给定子绕组通电试运转。通电前，用兆欧表检测电动机的绝缘电阻，应大于2 MΩ。如正常，可接通电源。 观察电动机能否立即起动，运转时有无振动和噪声。如起动困难或有明显的振动和噪声，可能是前、后轴承的同心度还未调整好，可旋松前、后端盖间的紧固螺钉，用木锤敲击端盖来加以调整。 引出线编号 引出线颜色 主绕组(Ω) 副绕组(Ω) 1 2 3 电动机绝缘电阻(MΩ) 二、电容器的检测 应用万用电表检查电容器。一般电容式台扇所用的电容器容量为1,1.5μF，吊扇电容器容量为2μF以上。用万用电表的R×1k档测量时，应能看到明显的充电现象。 万用电表表棒刚接触电容器时，指针向右偏转一个角度，然后指针向左回复。电容充足电后， 19 指示的阻值应为?。如测得阻值为0， 表明电容器已击穿。如有几百或几千欧姆的阻值，说明电容器漏电。这两种情况，均应更换电容器。因为用同一电阻档测量时，电容器容量越大，开始万用电表指针向右偏转的角度也越大。因此，可以通过用与同容量电容器比较的方法，判断电容器有没有失效。如被证实，便应进行更换。 三、电抗器的检测 采用单独指示灯绕组的电抗器一般有6根引出线，电路如图10-31所示。它的支架上共有两个独立的线圈。只有两个引出端的是指示灯绕组，有4个引出端的是调速绕组。调速绕组中，一个引出端接电动机的副绕组，其余3个分别接到调速琴键开关的快、中、慢3个动触点上。 图10-31 电抗器绕组电路 检测电抗器可用万用电表的电阻挡进行。只有2个引出端间通且与其他4个引出端均不通的，则此2个引出端便是指示灯绕组，一般用R×1挡测量时有几Ω的直流电阻。调速绕组中，1—4之间的阻值最大(几十Ω)，1—2之间的阻值最小(几,十几Ω)。如测量时同一绕组的两个引出端间阻值为?，则为断路;如测量时同一绕组的两个引出端间阻值为0，则为短路。电抗器有故障后，可进行更换。 引出线编号 引出线作用 引出线间的直流电阻(Ω) 1 最大值 2 快,中 3 中,慢 4 快,慢 5 指示灯 6 四、定时器的检测 电扇定时器在使用过程中常见的故障有触点接触不良或烧毁、发条不能上紧、齿轮组不能运转等故障。正常时，用手顺时针旋动旋钮后应能定位，且电触点闭合。放手后慢慢自动逆时针反转。至停止位时，电触点断开，切断电路，齿轮组停止运转。 20 检测时，可顺时针旋动旋钮，同时用万用电表电阻挡(R×1)测2根引出线间的电阻。正常时应为0Ω。如为?，说明触点断路;如有几,几十Ω电阻，表明电触点接触不良;如到停止位后仍为0Ω，则说明电触点不能分离。触点锈蚀不严重且簧片仍有较好弹性，则可用细砂布轻轻打磨触点，并用镊子校正簧片，使之恢复使用。如触点已烧毁或簧片已无弹性，只能更换。 如顺时针旋动旋钮后不能定位，说明定时器内部的齿轮组已损坏，只能更换。如顺时针旋动旋钮后听不到齿轮组运转时发出的轻微声音，则是其内部生锈产生阻尼，造成定时器失灵。一般也只能更换。 五、琴键开关的检测 调速琴键开关在使用过程中较容易出现电触点接触不良、按键按下后不能锁住或按键按下后不能弹起等故障。 检查电触点可用万用电表电阻挡进行。按下某个速度按键应能自行锁住，且电触点闭合。此时动、静触点间的电阻应为0Ω。按下停止键后，各按键均应弹起，动、静触点间的电阻应为?。如按键按下后电阻为?，说明触点未接触或接触不良。可检查触点及簧片情况。如触点锈蚀得不严重，且簧片弹性仍很好，则可用细砂布轻轻磨去积碳及锈迹，并用镊子仔细校正簧片，使按键按下后能可靠地闭合，按键弹起后能很好地分离。 对于按键按下后不能锁住的故障，应重点检查滑板复位弹簧是否锈蚀或滑板的滑动是否灵活。如滑板复位弹簧严重锈蚀、失去弹性则应更换滑板复位弹簧。如滑板滑动不灵活是滑板变形引起的，可用尖嘴钳仔细校正滑板使之恢复灵活。如滑板孔生锈使它的滑动受阻，则可去除锈迹后，再加少许机油，故障便可排除。 按键不能弹起往往是由于按键复位弹簧失效引起的。如锈蚀、断裂、脱落等，均会造成按键不能弹起。可通过更换复位弹簧来排除故障。 六、吊扇电抗式调速器的检测 对于采用电抗器的调速器，它的内部主要由一个电抗器和一个旋转式换挡开关组成，电路如图10-32。首先，从外观上检查调速器内部有没有脱焊，电抗器表面有没有破损 21 图10-32吊扇电抗式调速器电路 或焦黑的痕迹等不正常的状况。然后顺时针转动调速旋钮，检查转动是否灵活，换挡时动端能否与各静端紧密接触等。 在外观及操作检查法完成后，可以用万用电表的电阻挡测绕组及换挡开关。方法是用两根表笔分别接调速器的两个接线端，然后旋动开关。按“1-2-3-4-5”挡顺序，每定一次位，便能测得一个直流电阻值。其中“1”挡时的电阻为0，越往后由于接入的电抗器线圈匝数增多，直流电阻值也越来越大。正常时，相邻两挡之间的电阻会有明显差别(约相差十几欧姆)。如果测得阻值很小或为0，说明电抗器线圈短路。如电阻为?，说明线圈断路。如某两挡之间的直流电阻数值没有差别，可能是电抗器线圈匝间短路。如在某一挡时不通，不是电抗器断路，便是旋转式换挡开关接触不良。 检测结果如果是电抗器线圈内部断路或短路，一般可更换电抗器。如果是旋转式换挡开关接触不良，可修则修，不能修则更换。 万用电表 电抗式调速器检测结果(Ω) 挡位 第“1”挡 第“2” 挡 第“3” 挡 第“4” 挡 第“5” 挡 七、吊扇电子式调速器的检测 要判断采用无级调速的电子式调速器的好坏，可采用以下方法。将调速器的两个接线端与一个40W左右的白炽灯串联(测试电路如图10-33所示)，即用白炽灯来代替电动机 图10-33 电子式调速器测试电路 作负载。通电后，旋动调速旋钮，正常时，应能看到灯的亮度会随之连续变化。灯泡始终不亮或亮度不会随调速旋钮的转动而改变都表明调速电路存在故障。应进一步检查电路中 的有关元件。 对于采用双向晶闸管的无级调速电路，较易损坏的有两个元件:双向晶闸管和电位器。双向晶闸管两主电极间断路，则通电后电动机不会得电。两主电极间击穿短路，则调速功能失效，通电后始终以最高速运转。如判断为双向晶闸管损坏，只能更换。但要注意新元件的额定电流和耐压均不得小于原晶闸管。 22 无级调速电路所用的电位器一般都带开关。因为每次使用必定都会用到电位器及开关。所以它是一个较易损坏的器件。一是开关损坏，二是电位器碳膜片磨损后接触不良。电位器的正常与否可用万用电表电阻挡检查。开关在闭合或断开时都会发出轻微的声响。闭合时，开关两个接线端间的电阻为0，断开时则为?。如用万用电表检查结果与此不符，均表明开关损坏。检查电位器内碳膜片接触是否良好，可用万用电表的两根表棒分别接它的动、静两个接线端。然后旋动电位器，正常时，阻值(读数)会从0连续增大到最大值，或从最大值连续减小到0，而且中间不能出现突变。如测试结果与此不符，说明该电位器已损坏。无论是开关损坏，还是碳膜片严重磨损，都只能更换电位器。 任务四 检修电风扇的常见故障 电风扇虽然是一种比较耐用的家用电器，但在长期使用的过程中也难免会出现一些故障。电风扇故障的表现形式很多，而且同一种故障现象也可能是不同的原因引起的。为了尽快找到故障部位进行修理，恢复电风扇的原有功能，必须对电风扇的结构、各部件的功能及工作原理十分熟悉，这是维修电风扇的基础。还必须学会分析故障原因与故障现象之间因果关系的方法和掌握正确的检查方法。当然还得具备必要的修理技术。 电风扇的常见故障及维修方法见表10-1和表10-2。 表10-1 台扇的常见故障及维修方法 故障现象 故障原因 维修方法 扇叶不转、电动1. 电源电压过低; 1(万用电表测量电源电压; 机有嗡嗡声 2.电动机主绕组或副2(用万用电表测量电动机绕组，如阻值为“?”，说明绕组 绕组断路; 断路，只能更换电动机或重绕绕组; 3(电动机绕组内部短3(手摸电动机外壳是否烫手，用万用电表测电流是否明显 路; 偏大。如是，说明绕组内部存在短路现象。只能更换电动机 或重绕绕组; 4.电容器击穿或失4(用工具拨一下扇叶，使之转动，看故障是否消失。如电 效; 扇能连续运转，则用万用电表检查电容器。如电容损坏，只 能更换; 5.电动机的前后端盖5(拆下扇叶，手捻转轴，看转动是否灵活。如不灵活或有 不同心; 死点，则应进行调整; 6.异物或机械故障使6(检查电动机内部有无异物，或者网罩与扇叶有没有相碰; 电动机转动受阻 摇头机构是否被卡死等。如有则清除或作调整 扇叶不转，电动1(接点脱焊或连接1(拆开落地扇开关盒或台扇底座后仔细检查各焊点和连接 点，如有脱落则重新接好; 机无嗡嗡声 线、引线断路; 2(检查定时器电触点是否存在接触不良现象。如有，则修2(定时器触点接触不 良; 理或更换定时器; 23 3.琴键开关触点接触3(检查琴键开关电触点，如琴键开关簧片变形不太严重，不良; 可予以校正;如簧片失去弹性或触点损坏严重，应更换; 4.电抗器绕组断路 4(用万用电表检查。如无法找到断头，只能更换 起动困难 1电动机定子绕组匝1(手摸电动机外壳是否烫手，用万用电表测电流是否明显间短路; 偏大。如是，说明绕组内部存在短路现象。只能更换电动机 或重绕绕组; 2(电容器失效; 2(万用电表电阻挡检查电容器有没有击穿或失效。如电容 器损坏，只能更换; 3(转子铝条断裂; 3(拆开电动机，取出转子进行仔细检查，一般在其外表面 上便能看出有无这类现象。如有，便应更换同一种规格的转 子; 4(转子与定子或轴承4(拆下扇叶后，手捻转轴，检查转动是否灵活。如有明显不同心; 的阻滞现象，则应对电动机进行同心度调整; 5(转轴与轴承间润滑5(检查转轴转动是否灵活。如属润滑不良造成阻尼，则可不良 用汽油仔细清洗装在前后端盖上的球形含油轴承以及转子 轴，擦干净后，在含油轴承上加一些轻质机油(如缝纫机油) 外壳带电 1(电动机绕组绝缘物1(用兆欧表测量绕组和外壳间的绝缘电阻，如阻值为0或失效; 明显变小，则表明绝缘物已失效，只能更换电动机或重绕绕 组; 2(绕组短路而损坏了2(打开电动机外壳察看有无焦黑部位，是否能闻到焦臭味，绝缘; 也可用万用电表检查。如因短路造成外壳带电，则应更换电 动机或重绕绕组; 3(连(焊)接处绝缘脱3(打开开关盒或台扇底座检查，重新焊(连)接好，并套上落;松紧适宜的绝缘套 不能调速 1(电抗器断路; 1(用万用电表测电抗器线圈的直流电阻，如为?，则更换 电抗器或者是重绕电抗器线圈; 2(调速开关故障; 2(检查调速开关，如已损坏，则予以更换; 3(电动机调速绕组断3(用万用电表测电动机绕组，如断路则更换电动机或重绕路 绕组 不能摇头 1(蜗轮(斜齿轮)严重1( 更换蜗轮; 磨损; 2.过载保护装置弹簧2( 检查过载保护装置后修理; 片断裂或钢珠脱落; 3. 杠杆离合式摇头3(检查摇头控制机构，更换压簧; 机构压簧断裂或失 效; 4(连杆脱落; 4(检查后重新装好; 5(连接头内的定位钢5(检查后重新装好 珠脱落 摇头不止 1.摇头控制钢丝过1(打开扇头外壳，边操作摇头控制旋钮，边观察杠杆的转长; 动情况。如杠杆转动的角度很小，说明钢丝过长。可对钢丝 进行调整，直到使离合器上、下齿可靠地啮合(摇头)和分 离(不摇头)。 2(摇头钢丝断裂或脱2(如旋钮转动时的手感很轻松，则说明摇头钢丝已断裂或 24 落 脱落。更换或重新装配 时摇时停 蜗轮部分齿磨损 更换蜗轮 噪声大 1( 电抗器铁芯松动; 1( 更换电抗器; 2(含油轴承润滑不2(清洗轴承和转轴，然后加一些缝纫机油;。 良; 3(转子与前后轴承间3(拆开电动机，在转轴前或后端套上垫片。但应保证转子 的间隙过大; 能灵活转动; 4(扇叶变形 4(如果扇叶变形很严重，应该更换新的;如果变形不大， 则可以进行校正 表10-2 吊扇的常见故障及维修方法 故障现象 故障原因 维修方法 通电后不运转 1(电源引线折断或保1.检查电源引线或换保险丝; 险丝烧断; 2.电动机主绕组或副2.用万用电表测量电动机绕组，如阻值为“?”，说明绕组 绕组断路; 断路，只能更换电动机或重绕绕组; 3.调速器故障 3.用万用电表检查线圈是否开路，调速换挡开关是否存在接 触不良。如无法修复则更换 起动困难 1.电容器击穿或失1.用万用电表检测电容器，如损坏则更换; 效; 2(电动机绕组存在匝2.手摸电动机外壳是否烫手，用万用电表测电流是否明显偏 间短路; 大。如是，说明绕组内部存在短路现象。只能更换电动机 或重绕绕组; 3(轴承润滑不良或有3.拨一下扇叶，看转动是否灵活。如明显受阻，则应拆开电 异物阻滞使电动机动机后再作检查和修理 转动受阻 扇叶摆动大 扇叶变形 更换扇叶 低速挡风量过1.调速器中的开关损1.更换开关或换调速器; 大，调速开关不坏; 起作用 2.调速器中的电抗器2.万用电表电阻挡测量，通过与同样产品比较来 判断是否 线圈匝间短路 存在短路现象，也可在断电后立即用手碰触电抗器，看是 否烫手。如确有短路存在，则更换 噪声大 1.轴承缺油或严重磨1.拆下机头清洗后补足黄油，如轴承严重磨损则应更换; 损; 2.扇叶固定螺丝松动 2.检查后重新固定好 表10-3 台扇常见故障检修报告 故障现象 故障原因分析 检查部位 修理方法 检修结果 1( 25 2( 3( 4( 表10-4 吊扇常见故障检修报告 故障现象 故障原因分析 检查部位 修理方法 检修结果 1( 2( 3( 项目拓展一 空调扇 空调扇作为普通电风扇的延伸，夏天可以降温，冬季可以取暖。有的空调扇还附带净化空气功能。其中，只能送热风的被称为暖风机，其结构及工作原理已在项目八中介绍过。只能送冷风的则又称为冷风扇。这里主要介绍冷风扇(外形如图10-34所示)的结构和工作原理。 冷风扇通常为柜式结构。箱体由工程塑料注塑成部型，底部装有便于移动的万向脚轮。箱体内部包含送风、导风、降温、控制元件等。送风机构主要由风扇电动机和扇叶等组成。导风机构由导风电动机、连杆、导风片等组成。降温机构主要由水泵、滚轮、冰水盒、过滤网等组成。图10-35是典型冷风扇内部结构原理图。 26 冷风扇实际上就是一个装备了水冷装置的电风扇。我们知道，水在蒸发过程中，会从 图10-34 冷风扇 图10-35 冷风扇内部结构原理图 周围空气中吸收热量。蒸发量越大，吸收的热量也越多，空气的温度便会下降。通电后，风扇电动机驱动风轮高速旋转，强制空气快速流动，空气经过过滤网过滤、加湿并蒸发带走热量，清凉的风从出风口送出，箱后的空气快速进入箱内补充。空调扇里面安装有一个水泵，由它将水箱里的水抽到空调扇上方的积水盒，透过多个滴水孔，将水喷淋到下面的过滤网上，多余的水由回水管向下流入回水箱。由于蒸发过程中吸收了周围空气中的热量，出风口送出的空气温度明显降低。通过水的不断蒸发，不断将周围的空气冷却，送出的风就有了冷的感觉。湿润的过滤网还能滤除空气中的杂质。所以冷风扇还能起到清新空气、增加湿度的作用。 过滤网由湿膜滤芯、防尘网及活性碳等构成，如图10-36所示。湿膜滤芯采用波纹植物纤维材料制成，具有韧性强、稳定性好、不易变形等优点。结构为多层叠合，与空气的 27 接触面大而阻力小，所以降温快速有效。附在防尘网上的活性碳可去除空气中的有害物质。 为了使水箱中的水温尽可能低，有的冷风扇还在水箱中放入冰晶盒(如图10-37所示)。 图10-36 冷风扇过滤网结构 图10-37 冰晶盒 冰晶是一种化学物质，冷冻成为固体后用来降温，这就免去了制作冰块或冰水的麻烦。使用前将冰晶盒放入冰箱冷冻室至冰晶盒内的液体完全结冰之后放入水箱，可持续降温5小时左右。冰晶可长期重复使用。 为扩大送风面积，冷风扇一般还设有导风机构。出风口处有一组水平安装的导风片，通过手动可改变竖直的送风方向。水平送风方向的改变则通过单独的导风开关控制。导风开关闭合，导风电动机运转，通过连杆机构将转动变成往复摆动，驱动另一组竖直方向的导风片来回摆动，从而改变水平送风方向。 冷风扇还具有调速功能。一般采用绕组抽头法调速。通过风扇开关的选择，可改变输出风量。有的冷风扇还附带有负离子发生器。使用时会向空气中发射带负电荷的离子，它能中和空气中带正电荷的烟雾和灰尘，起到自然除尘、净化空气及消除"二手烟"的显著效果，并与空气中的氧分子结合，形成大量携氧负离子--即活性氧，足不出户即可享受大森林般的清新空气，有益于身体健康和增强体质。 有的冷风扇采用滚轮水帘式的降温机构。当冷风开关闭合后，冷风电动机运转，驱动滚轮循环滚动，在箱内形成一个雾状的水帘。由进风口快速进入的空气流过水帘时，水份 28 快速变成水蒸气，使空气温度降低。 冷风扇不用氟利昂，靠水份的快速蒸发来降低空气的温度。通常称之为物理储能制冷。冷风扇的降温作用很有限，出风口处的空气一般比环境温度低3~5?，所以不可能替代空调器。但因其价格低、能耗小、使用方便等诸多优点，还是具有一定的市场。在冷风扇的基础上，再增加由单独开关控制的加热装置，便可构成能夏季能降温，冬季能取暖的冷暖型空调扇。也就是真正意义上的空调扇。 项目拓展二 新型电风扇电路 一、模拟自然风电风扇电路 自然界的风总是一阵一阵地吹，且大小是没有规律的。电风扇要产生自然风的效果，只要使它的电动机处于间歇工作状态。应用最多的模拟自然风电路都是用电子元器件组成自激多谐振荡器，输出的信号控制继电器的重复吸合、释放，或者控制晶闸管重复导通、关断，使电动机一会儿得电，一会儿失电。在通电过程中，其转速由慢逐渐到快;断电后又从快到慢直至停歇。扇叶送出的风不断以“弱??强??弱??停??弱??强„„”的规律变化。模拟自然风的运转周期还可以通过控制振荡器的周期或占空比来进行调节。 -38是某一落地扇的电原理图。采用的是能间歇运转的电子选时装置。这是一个图10 由555时基电路为核心器件组成的自激多谐振荡器。电路中充、放电电容为C ,二极管VD26引导充电回路，充电时间常数τ=(R+RP)?C。当C上的电压充到略高于2/3Ucc时，通11122 过R、RP对7脚放电，放电时间常数τ=(R+RP)?C。在C放电过程中，IC的3脚输出2222222 低电平，继电器KR吸合，动断触点KR断开，电扇断电停歇。停歇时间t=0.693τ ;停2在C2充电过程中，IC的3脚输出高电平，继电器KR释放，动断触点复位，电扇得电运转。运转时间t=0.693τ。调RP可以改变电扇运转时间;调RP则可以改变电扇停歇时间，转112 且均能在7,60s间连续调节。 为了提供较稳定的低电压(10V)给控制电路，电扇的调速采用自耦变压器式。配合三 29 图10-38模拟自然风电风扇电路 挡琴键开关和常规风与自然风选择开关S，共可得到强、中、弱三种常规风和周期可调的强阵风、中阵风、弱阵风三种模拟自然风，共六种风型。 二、红外线遥控电风扇电路 在各种电扇遥控的方式中，红外线遥控为大多数电扇生产厂所采用。红外线遥控一般都是取波长范围为0.77,3.0μm的近红外线。常用光电二极管作为红外线接收管。它是一种光??电转换元件，光照到PN结上后，它能吸收入射光的能量转变为电能。电扇红外线遥控电路中采用的是给它加上反向电压，管子中的反向电流将随光照强度的增强而变大。 常用的光电二极管都是由硅半导体材料制成的，它们对波长为0.90,0.93μm的光接收灵敏度最高，这正好就在近红外线的波长范围内。红外发光二极管中，使用得最多的是用砷化镓(GaAs)作材料制成的。它的发射光中心波长是0.93μm左右。两者结合，传输效率最高，能量损失最少。 实际应用的红外线发射器中，红外线发光二极管并不是连续发光的，因为如采用这样的方法，虽然消耗了较多的电能，但发射的距离却较小。为了用较小的功率，获得较大的发射距离，一般对红外线发光二极管通以幅值较大的脉冲电流，以提高它的瞬时发射功率。但在某段时间内，它的平均功率并不大，即不至于损坏红外线发光二极管。另一方面，在发射用的红外线发光二极管中通以脉冲电流时，它发射出的红外线便是调制频率一定的脉冲光，而一般的日光、电灯光均不是脉冲光，在接收电路中设置的选频滤波电路很容易将两者分开，这就有利于提高红外线遥控器的抗干扰能力。 30 在接收电路中，红外线接收二极管加上反向电压( 或光电三极管加上正向电压)，在没有接收到红外线时，PN结的阻值很大，电流很小。当发射器发出的红外线脉冲光被接收到后，光电二极管PN结的阻值随入射脉冲光而相应变化，即在管中产生同样频率的交变电流，完成了光??电转换。 整个红外线遥控电扇的发射、接收电路原理方框图如图10-39所示。红外线接收二极管输出的微弱的电信号，由交流放大电路进行电压放大。电压放大电路可以由三极管，也 图10-39 红外线遥控电风扇电路原理方框图 可以由集成电路担任。选频滤波电路选出发射器发出的控制信号，滤掉与它无关的信号。然后经过整形变为单个脉冲，输入计数器，由计数器将它依次分配在不同的输出端上，各个输出端都接有驱动单元，进行电流放大后驱动继电器或晶闸管状态变化，以转换电风扇的工作状态。 在红外线遥控电风扇接收电路中，一般还设有手动控制键。无论是按遥控键还是手控键，每输入一个脉冲，电扇的工作状态按“强风??中风??微风??自然风??停??强风??„„”规律循环变化。且每种工作状态均有对应的发光二极管作状态指示。 三、电脑程控电风扇电路 将新型电风扇所具有的各种功能全部或局部地综合起来，由单片机担任制导输出任务，既可以使电风扇具有多种功能，又使控制电路变得简单可靠。电脑程控电风扇原理如 31 电源 风扇电动机电流放大 遥控信号接收处理 电流放大 摇头电动机 单键 风速 输 风种 片 电流放大 照明灯 入 定时 机 矩 摇头 功能显示 阵 照明 复位 蜂鸣器 图10-40 电脑程控电风扇原理方框图 图10-40所示。 在电风扇专用电脑芯片内，生产厂已将预先设计好的各种电扇运转程序固化到只读存储器(ROM)中，使用者只要按动外接的各个功能键，单片机中的中央处理器(CPU) 便按指令将对应的程序由ROM中取出后，分配在有关输出端上，经电流放大后，由双向晶闸管控制风扇电动机、摇头电动机、照明灯等有序工作。并作出相应的功能或状态显示。通常使用的电风扇专用单片机都具有多种仿自然风、多种定时时间等各种程序。有的还带有遥控信号输入和处理功能。 知识测评 一、选择题 1(台扇运用最多的电动机是( )。 a(串励式电动机; b(罩极式电动机; c(电容式电动机。 2(杠杆离合式摇头机构在“不摇头”状态时，蜗轮处于( )。 a(运动状态; b(静止状态; c(时而运动，时而静止状态。 3(杠杆离合式摇头机构的摇头控制钢丝变形(过长)，会出现的故障现象为( )。 a(不能摇头; b(摇头不停; c(时摇时停。 4(揿拔式摇头机构出现时摇时停故障，应重点检查( )。 a(蜗轮; b(直齿轮; c(连杆。 5(一台采用电抗器调速的电扇，快挡和慢挡工作正常，在中速挡时电扇不运转。这种故障应重点检查( )。 32 a(电动机; b(电抗器和琴键开关; c(摇头机构。 6(一位同学用万用电表的×1挡测一个1μF的电容器，发现万用电表指针未动，说明这个电容器( )。 a(断路; b(短路; c(可能是好的。 7(吊扇电动机与台扇相比，有以下主要特点( )。 (a)转速低，外转子结构; (b) 转速高，外转子结构; (c) 转速高，内转子结构。 8(吊扇电抗式调速器如只要产生三种速度，则电抗器的引出线应有( )。 (a)两根; (b) 三根; (c)四根。 9(无级调速电路中的双向晶闸管两个主电极间击穿(短路)，会产生( )。 (a)吊扇电动机不转; (b)吊扇电动机短路; (c) 吊扇电动机不能调速。 10(在用万用电表检测吊扇电动机的引出线时，阻值最大的应是( )。 (a)主绕组引出线与副绕组引出线间; (b) 主绕组引出线与公共端引出线间; (c) 副绕组引出线与公共端引出线间。 二、填空题 1(电风扇上的摇头机构由 、 、 以及 组成。其中将转动变为来回摆动是由 完成的。 2(琴键开关上的键杆复位弹簧的作用是 ;滑板复位弹簧的作用是 ;挡位锁片的作用是 。 3(台扇上使用最多的四极电动机，它的同步转速为 r/min，转子的实际转速总是 同步转速。通常通过改变 来实现调速。 4(吊扇通常都使用 电动机，它的内部有 个绕组， 根引出线。 5(吊扇采用电容式电动机，接线时电容器应与电动机的 绕组串联。电容器一旦损坏(断路)，会产生 故障。 6(电风扇扇叶变形会产生 和 故障。 三、简述题 1(揿拔式摇头机构中，过载保护装置的位置在哪里? 它的保护功能是如何实现的? 2(如果一台电扇通电后不转，且发出嗡嗡声，经测量它的电气部分正常， 请分析产生这种故障的机械方面的原因主要有哪些? 3(在电源电压正常的情况下，引起电扇起动困难的电气方面的原因主要有哪些? 33 4(一台电风扇不能摇头， 检查时发现它的摇头控制机构是杠杆离合式的，且直齿轮、 连杆及摇摆盘均在运动，请分析产生这种故障的原因是什么? 项目评估 评估内容 评估 配分 自评分 教师评分 电风扇的结构 了解电风扇的结构 10 台扇和吊扇的工作原理解电风扇的调速方法及电 10 理 路原理 拆装电风扇 能按正确方法拆装电风扇 20 会判断电动机、电容器、电 电风扇主要器件的检 抗器、定时器、琴键开关、30 测 吊扇调速器等器件的好坏 电风扇常见故障的维会分析电风扇常见故障的原 20 修 因及排除故障 了解冷风扇的结构和工作原 空调扇 10 理 合计 100 34 第十三章:干燥 通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数;熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题;了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算;了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。 二、本章思考题 1、工业上常用的去湿方法有哪几种, 态参数, 11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么? 12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器, 13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水,为什么, 14、干燥过程分哪几种阶段,它们有什么特征, 15、什么叫临界含水量和平衡含水量, 16、干燥时间包括几个部分,怎样计算, 17、干燥哪一类物料用部分废气循环,废气的作用是什么, 18、影响干燥操作的主要因素是什么,调节、控制时应注意哪些问题, 三、例题 2o例题13-1:已知湿空气的总压为101.3kN/m ,相对湿度为50%，干球温度为20 C。试用I-H图求解: (a)水蒸汽分压p; (b)湿度,; 35 (c)热焓，; (d)露点t ; d (e)湿球温度tw ; o(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117C，求所需热量,。 解 : 2o由已知条件:,,101.3kN/m，Ψ,50%，t=20 C在I-H图上定出湿空气00 的状态点,点。 (a)水蒸汽分压p 过预热器气所获得的热量为 每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为 例题13-2:在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基)，以热空气为干燥介质，初始 -1-1湿度H为0.009kg水•kg绝干气，离开干燥器时湿度H为0.039kg水•kg绝干12 气，假定干燥过程中无物料损失，试求: -1(1) 水分蒸发是q (kg水•h); m,W -1(2) 空气消耗q(kg绝干气•h); m,L -1原湿空气消耗量q(kg原空气•h); m,L’ 36 -1(3)干燥产品量q(kg•h)。 m,G2解: q=1000kg/h, w=40?, w=5% mG112H=0.009, H=0.039 12 q=q(1-w)=1000(1-0.4)=600kg/h mGCmG11 x=0.4/0.6=0.67, x=5/95=0.053 12 ?q=q(x-x)=600(0.67-0.053)=368.6kg/h mwmGC12 ?q(H-H)=q mL21mw q368.6mw q,,,12286.7mLH,H0.039,0.00921 q=q(1+H)=12286.7(1+0.009)=12397.3kg/h mL’mL1 ?q=q(1-w) mGCmG22 q600mGC?q,,,631.6kg/h mG21,w1,0.052 37