風扇根據使用、安裝方式的不同可分為台扇、落地扇、吊頂扇、排氣扇、壁扇等。

常見的落地式、台式電風扇如圖5-1所示。

圖5-1　常見的落地式、台式電風扇

一、機械系統

電風扇的機械系統主要由電機、扇葉、網罩、搖頭機構等構成。電機在第1章已作介紹，下面介紹扇葉、網罩、支撐機構、搖頭機構等。

1.扇葉

扇葉是電風扇機械系統最重要的部件之一，它是電機的負載，隻有它旋轉後才能加速空氣的流動。

扇葉由葉架、葉片、葉罩構成，如圖5-2所示。葉架多由鋁合金壓鑄而成，它的作用是固定扇葉将其并安裝在電機轉軸上。葉片多采用工程塑料注塑而成或采用1.2mm～1.5mm厚的鋁闆分片沖壓而成。葉片與葉架通常鉚合在一起。為了确保扇葉平穩運行，避免産生噪聲和震動，要對鉚合前的扇葉進行稱重分組，要求同組的扇葉的葉片的形狀和質量相同，常見的扇葉有狹掌形、闊掌形、闊刀形三種，如圖5-所示。

2.網罩

為了防止高速旋轉的扇葉與其他物品相碰，影響電風扇工作或損壞扇葉，同時也為了防止旋轉的扇葉傷人，所以需要在扇葉的外面安裝網罩。網罩通常有前後兩部分構成，通常是由1mm～1.5mm的鋼絲點焊在扁鋼絲或圓鋼絲上，制成帶有骨架的輻射形或螺旋形，最後用螺絲釘或鎖緊螺帽将前後兩個網罩固定在一起。為了防止生鏽，網罩的表面需要噴塑或鍍鉻。

圖5-2　扇葉的構成

(a)狹掌形

(b)闊掌形

(c)闊刀形

3.搖頭機構

為了擴大送風範圍，改變送風方向，目前的落地式、台式電風扇設置了搖頭機構。該機構位于電動機的後部，通常由電機驅動。常見的搖頭機構有杠杆離合式和掀撥式兩種。而目前應用最多的是杠杆離合式。

(1)杠杆離合式

杠杆離合式搖頭機構是由減速機構、四連杆機構、控制機構及過載保護機構構成，如圖5-4所示。

圖5-4

(a)整體示意圖

圖5-4

(b)分解示意圖

圖5-4　杠杆離合式搖頭機構構成示意圖

[1]減速機構。如圖5-4(b)所示，減速機構由蝸杆、渦輪、齧合軸、直齒輪構成。其中，蝸杆是由電機軸的後端制成，它與齒輪箱内的渦輪(斜齒輪)齧合，構成第一級減速機構。而齧合軸與直齒輪構成二級減速機構。這樣，通過這兩級減速機構将電機的高轉速降低到搖頭機構能夠使用的低轉速，此時的轉速每分鐘不足10r。

[2]四連杆機構。如圖5-4(b)所示，四連杆機構由直齒輪、曲柄、搖擺連杆、搖擺盤構成。低速旋轉的直齒輪，通過曲柄帶動搖擺連杆做來回的往複運動，從而拉動搖擺盤來回擺動。

[3]控制機構。如圖5-4(b)所示，控制機構由離合器齒輪(上、下齒輪)、控制壓簧、杠杆、鋼絲等構成。鋼絲的一端固定在控制杠杆上，另一端固定在控制旋鈕下面的偏心柱上。

将搖頭控制旋鈕旋至停止位置，偏心柱反向轉動，鋼絲被拉緊，通過控制杠杆使離合器的上、下齒輪分離，同時齧合軸上的銷子也與離合器上齒内壁的凹槽脫離。此時，雖然渦輪仍然在旋轉，電風扇也不會搖頭。将搖頭控制旋鈕旋至搖頭位置，偏心柱正向轉動，使鋼絲松脫，控制杠杆擡起，在壓縮彈簧的作用下，離合器的上、下齒輪開始齧合，同時齧合軸上的銷子嵌入離合器上齒内壁的凹槽内。這樣，當渦輪旋轉後，就可以通過離合器齒輪帶動齧合軸轉動，最終通過四連杆機構使電風扇搖頭。

[4]過載保護機構。為了防止電風扇在搖頭時受阻或電機異常導緻搖頭機構損壞，設置了搖頭過載保護機構。該機構安裝在離合器下齒與渦輪之間。它由彈簧片、鋼珠、離合器下齒輪的U形槽構成，如圖5-5所示。

當電風扇在搖頭過程中意外受阻，因渦輪轉而離合器下齒輪不能轉動，使鋼珠推動彈簧片張開，鋼珠從離合器下齒輪外圓上的U形槽中滾出，随渦輪一起轉動，每轉半圈兩顆鋼珠就會落回U形槽一下，從而發出周期性的“滴滴”聲，提醒用戶電風扇在搖頭過程中受阻。

(2)按拔式

按拔式搖頭機構主要由減速機構、四連杆機構、控制機構及過載保護機構構成，如圖5-6所示。其中，減速機構、四連杆機構與杠杆離合器式搖頭機構相同，僅搖頭控制和保護機構不同，下面分别對它們進行介紹。

圖5-5　過載保護機構構成示意圖

圖5-6　按拔式搖頭機構構成示意圖

[1]搖頭控制機構。如圖5-6所示，此類搖頭控制機構比杠杆離合器式簡單，該機構的齧合軸的下端與直齒輪齧合，上端通過螺絲固定控制按鈕，中間有一段細孔，内有兩顆鋼珠。

按壓搖頭按鈕後，齧合軸向下移動，使兩顆鋼珠滾入渦輪的兩個U形槽内，讓齧合軸與渦輪齧合，電風扇能夠搖頭。當撥出搖頭按鈕後，齧合軸向上移動，使兩個鋼珠脫離U形槽，齧合軸與渦輪脫離，電風扇停止搖頭。

[2]過載保護機構。當電風扇在搖頭過程中意外受阻，因渦輪轉而齧合軸與直齒輪不能轉動，使鋼珠被壓入齧合軸内，随渦輪一起轉動，每轉半圈兩顆鋼珠就會彈回U形槽一次，從而發出周期性的“滴滴”聲，提醒用戶電風扇在搖頭過程中受阻。

4.支撐機構

支撐機構不僅将電風扇的機頭(扇頭)與底座連接，而且還裝有電氣系統的元器件。該系統通常由連接頭和底座兩部分構成。

(1)連接頭

如圖5-7所示，連接頭的前端有一個插孔，電風扇的搖擺軸就插在這個孔内，側壁上的頂絲用來鎖緊搖擺軸的。而有的搖擺軸較長，在露出連接頭插孔的一段軸杆上有銷釘孔，将銷釘插入銷釘孔，就可以鎖定搖擺軸。為了保證電風扇能夠靈活擺頭，在扇頭和連接頭間還放置了鋼珠。連接頭的下端通過螺栓固定在底座上。

圖5-7　連接頭外形示意圖

(2)落地扇的支撐機構

落地扇的支撐機構主要由控制盒、立柱和底盤三部分構成，如圖5-8所示。

控制盒多由鋁合金壓鑄而成，它的頂端用來安裝連接頭，底端與升降杆連接，而它的中間部位是矩形電氣盒，用來安裝電氣器件。

立柱包括升降杆和固定杆兩部分。固定杆為空心圓管，内部裝有彈簧，底端用螺釘固定在底盤上。升降杆一端插入固定杆内，另一端連接控制盒。需要調整電風扇的高度時，松開緊固升降杆的螺絲，調整好高度後，再将緊固螺絲擰緊即可。

底盤通常采用鑄鐵壓鑄而成，以免落地扇跌倒，并且為了便于移動，許多落地扇底盤下面安裝了小滾輪(萬向輪)。

(3)台扇的支撐機構

台扇的支撐機構和落地扇基本相同，主要由面闆、立柱和底闆(盤)三部分構成，如圖5-9所示。不過，它的立柱較短，大多是由鋁合金制成的空心體。立柱的下端用螺絲緊固在底座面闆上，頂端用來安裝連接頭，内部用來安裝連接導線和搖頭控制鋼絲。

面闆也是由鋁合金制成，用來安裝功能操作鍵等。底座通常采用鐵闆沖壓而成，以免台扇跌倒。

圖5-8　落地扇的支撐機構構成示意圖

圖5-9　台扇的支撐機構構成示意圖

二、調速系統

目前的電風扇都具有多風擋速度調整功能，調速方法主要有電抗器調速、電機繞組抽頭調速、電容分壓調速等多種方法。

1.電抗器調速方式

(1)電抗器的構成

電抗器由線圈、鐵芯、支架、焊片(線圈抽頭)構成，它的實物外形如圖5-10所示。

圖5-10　電抗器實物示意圖

(2)典型調速電路

電抗器調速就是将電抗器串聯在電機繞組回路中，利用電抗器不同的繞組為電機繞組提供不同的供電電壓，電機的轉速與供電電壓高低成正比。典型的電抗器調速電路如圖5-11、圖5-12所示。而它們根據為指示燈供電的繞組工作方式的不同，分為自耦變壓器式和變壓器耦合式兩種。

(a)自耦變壓器式

圖5-11　罩極電機電抗器調速電路

(b)變壓器耦合式

圖5-12　電容運轉電機電抗器調速電路

(a)自耦變壓器式

圖5-12　電容運轉電機電抗器調速電路

(b)變壓器耦合式

圖5-12　電容運轉電機電抗器調速電路

提示　因罩極式電機具有啟動力矩小、運轉噪聲大、效率低等缺點，所以主要應用在300mm小型電風扇内，而其他類型的電風扇多采用電容運轉式電機。

如圖5-11、圖5-12所示，電抗器根據電風扇需要的速度檔位來抽頭，抽頭與調速開關(琴鍵開關)相接，切換開關時，市電電壓通過電抗器不同的抽頭輸入，為電機提供不同的供電電壓，從而實現電機轉速的調整。當開關接通高速端子時，電機繞組得到全部電壓，轉速達到最高;當開關接通低速端子時，電機繞組得到的電壓最低，轉速降到最低。

2.電機繞組抽頭調速方式

(1)構成

為了簡化電路結構、降低成本，許多電風扇采用了電機繞組抽頭的方式進行調速。此類電機的特點是在普通電機的磁極上安裝了一個調速繞組，它與原繞組連接後引出多個抽頭，通過為不同的抽頭供電，就可以實現電機轉速的調整。

提示　實際上，該調速方式的工作原理和電抗器調速原理是一樣的，隻不過是供電電壓未通過電抗器的繞組，而是直接加到電機的調速繞組上。

(2)典型調速電路

典型的電機繞組抽頭調速電路如圖5-13、圖5-14所示。其中，電容運轉電機的繞組抽頭調速方法通常有L形和T形兩種。而L形接法又分為L1和L2兩種。

L1形接法主要應用在110V電機上，它的特點是調速繞組與主繞組共同嵌放在同一個槽内，兩者在空間同相位。L2形接法廣泛應用在220V電機上，是目前應用最多的調速電機，它的特點是調速繞組與副繞組共同嵌放在鐵芯的同一個槽内，兩者在空間同相位。

T形接法的特點是調速繞組接在主、副繞組之外，它與主繞組在空間同相位。由于調速時，流過調速繞組的電流始終是電機的總電流，所以需要用較粗的漆包線繞制。

圖5-13　罩極電機繞組抽頭調速電路

3.電容分壓調速方式

将不同容量的電容串聯在電機供電回路中，就可以實現電機轉速的調整。串聯小容量電容時，電機繞組得到的電壓低，電機轉速低;串聯大容量電容時，電機繞組得到的電壓高，電機轉速高。典型的三檔電容調速電路如圖5-15所示。

(a)L1型

圖5-14　電容運轉電機繞組抽頭調速電路

(b)L2型

圖5-14　電容運轉電機繞組抽頭調速電路

(c)T型

圖5-14　電容運轉電機繞組抽頭調速電路

圖5-15　典型三檔電容調速電路

三、典型機械控制型落地式、台式電風扇故障分析與檢修

機械控制型電風扇又根據有無導風功能分為普通機械控制型和導風機械控制型兩種。

1.普通機械控制型

典型的普通機械控制型電風扇的控制系統采用了定時器和調速開關，如圖5-16所示。

圖5-16　普通機械控制型電風扇電氣原理圖

(1)工作原理

将電源插頭插入220V插座，旋轉定時器進行時間定時後，市電電壓第一路通過電阻限流，使電源指示燈發光，表明該機已有市電電壓輸入;第二路通過調速開關使轉速指示燈發光，表明電風扇電機的轉速;第三路通過調速開關為電機相應轉速的繞組供電，電機繞組在啟動電容的配合下産生磁場，使電機的轉子開始旋轉，帶動扇葉轉動。

同理，若切換調速開關，可改變電機供電端子，實現電機轉速的調整，也就是實現風速的調整。

安全開關也叫跌倒開關，當電風扇直立時，該開關接通，電風扇可以工作;若電風扇跌倒，該開關自動斷開，電風扇不能工作，避免了電風扇損壞，實現跌倒保護。

(2)常見故障檢修

1)電機不轉，指示燈不亮

電機不轉的故障原因一是安全開關、定時器開路;二是電機損壞使熔斷器過流熔斷;三是線路開路。該故障檢修流程如圖5-17所示。

圖5-17　電機不轉、指示燈不亮故障檢修流程

2)電機不轉，電源指示燈亮

電機不轉，指示燈亮的故障原因主要有兩個：一個是調速開關損壞;第二個是電機繞組或其供電異常。該故障檢修流程如圖5-18所示。

3)電機不轉，有“嗡嗡”聲

電機不轉，有嗡嗡聲的故障原因主要有兩個：第一個是啟動電容損壞;第二個是電機異常。該故障檢修流程如圖5-19所示。

提示　電機繞組短路時，通常會發出焦味并且電機的表面溫度較高，甚至燙手。

圖5-18　電機不轉，電源指示燈亮故障檢修流程

圖5-19　電機不轉，有“嗡嗡”聲故障檢修流程

4)電機的轉速慢

電機轉速慢的故障原因主要有兩個：第一個是啟動電容(運轉電容)的容量不足;第二個是電機軸承異常。首先，用手撥的電機的扇葉，若不能靈活轉動，說明電機的軸承等機械系統異常;若轉動靈活，則檢查啟動電容。

2.導風機械控制型

在普通機械控制型電風扇的基礎上加裝導風系統，就變成導風機械控制型電風扇了，如圖5-20所示。

圖5-20　導風機械控制型電風扇電氣原理圖

(1)工作原理

按下導風開關後，市電電壓為導風電機供電，導風電機旋轉，帶動導風扇葉擺動，實現導風控制。

(2)常見故障檢修

此類電風扇故障檢修流程和普通電風扇基本相同，下面僅介紹無導風功能故障的檢修流程，如圖5-21所示。

圖5-21　無導風功能故障檢修流程

一、吊扇

吊扇是一種安裝在室内屋頂的電風扇，常見的吊扇實物如圖5-46所示。

圖5-46　常見的吊扇實物外形示意圖

圖5-46　常見的吊扇實物外形示意圖

圖5-46　常見的吊扇實物外形示意圖

1.構成

吊扇主要由機頭、吊杆、扇葉、膠輪、開口銷等構成，如圖5-47所示。

2.電氣原理

吊扇的電氣系統構成比落地扇簡單得多，典型的吊扇電氣系統主要由電機、啟動電容、調速開關、電抗器構成，如圖5-48所示。

由于該吊扇有5個速度擋位，所以它的5個接點與電抗器的抽頭一一對應，第6個接點懸空。當速度開關接通0點時，電機因沒有市電電壓輸入而停止工作。當速度開關接通1點時，電機繞組得到全部電壓，轉速達到最高;當開關接通5點時，電機繞組得到的電壓最低，轉速降到最低。

圖5-47　吊扇的構成示意圖

圖5-48　典型吊扇的電氣系統

3.常見故障檢修

(1)通電後，吊扇不轉

吊扇不轉的故障原因一是調速開關開路;二是運行電容開路;三是電機損壞。該故障檢修流程如圖5-49所示。

圖5-49　通電後，吊扇不轉故障檢修流程

(2)噪聲大

噪聲大的故障原因主要有三個：第一個是懸吊裝置松動;第二個是扇葉松動;第三個是電機軸承缺油異常。該故障檢修流程如圖5-50所示。

圖5-50　噪聲大故障檢修流程

二、換氣扇

換氣扇也叫排氣扇，它是一種安裝在牆壁孔内或窗戶上的電風扇，常見的換氣扇實物如圖5-51所示。

圖5-51　常見的換氣扇實物外形示意圖

1.構成

換氣扇主要由電機、扇葉、氣道、風罩、框架、膠輪、翻闆等構成，如圖5-52所示。

圖5-52　換氣扇的構成示意圖

2.常見故障檢修

換氣扇的常見故障和吊扇基本相同，因換氣扇沒有調速系統，所以檢修更簡單，不再介紹。

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