立秋了,天气不太热了,屋里还是有点闷热的感觉,这时就不用空调来费电了,电风扇吹吹就好啦!小编是不是很会过日子啊?呵呵~~
电风扇是怎么转的呢?你们了解吗? 接下来简单说说电扇调速原理。调速分为有级调速和无级调速。
有级调速
1、大家知道家用风扇都是220伏电压,风扇电机的绕组就是主绕组和油电容分相的副绕组,风扇才会旋转,那么怎么来控制这个风扇的速度呢?对,就是电抗器!大家知道电抗器是通直流阻交流的性质,主回路加上电抗器主绕组上的电流变小,转速不就小了吗?要是加上一个带抽头的 可以调节电抗值大小的电抗器,风扇就有了调速的档位。如图1(a)
图1
2、也有不用电抗器的,那怎么调速呢?玄机就在主绕组上!设计风扇电机的时候,就把主绕组设计的电抗足够大,并且引出几个抽头,如图2,大家是不是豁然开朗了!呵呵,虽然没加电抗器,其实和加电抗器是一个道理。
图2
无级调速
无级调速一般采用双向晶闸管作为风扇电动机的开关。重点在这个特殊的双向晶闸管,下面说说这个双向晶闸管的工作原理。
图3
双向晶闸管和普通晶闸管很相似,也有三个电极。但是,它除了其中一个电极G仍叫做控制极外,另外两个电极通常却不再叫做阳极和阴极,而统称为主电极Tl和T2。它的符号也和普通晶闸管不同,是把两个晶闸管反接在一起画成的,如上图所示。
从内部结构来看,双向晶闸管是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件,见图3(a)。我们不妨把图3(a)看成是由左右两部分组合而成的,如图3(b)。这样我们可以原来的双向晶闸管就被分解成两个P—N—P—N型结构的单向晶闸管了。如果把左边从下往上看的p1—N1—P2—N2部分叫做正向的话,那么右边从下往上看的N3—P1—N1—P2部分就成为反向,它们之间正好是一正一反地并联在一起。我们把这种联接叫做反向并联。因此,从电路功能上可以把它等效成图3(c),也就是说,一个双向晶闸管在电路中的作用是和两只普通晶闸管反向并联起来等效的。这也正是双向晶闸管为什么会有双向控制导通特性的根本原因。
双向晶闸管不象普通晶闸管那样,必须在阳极和阴极之间加上正向电压,管子才能导通。对双向晶闸管来说,无所谓阳极和阴极。它的任何一个主电极,对图3(b)中的两个晶闸管管子来讲,对一个管子是阳极,对另一个管子就是阴极,反过来也一样。因此,双向晶闸管无论主电极加上的是正向或是反向电压,它都能被触发导通。不仅如此,双向晶闸管还有一个重要的特点:不管触发信号的极性如何,也就是不管所加的触发信号电压UG对T1是正向还是反向,双向晶闸管都能被触发导通。双向晶闸管的这个特点是普通晶闸管所没有的。
双向触发二极管是用来触发双向晶闸管的,这个就不多说了,我们转向今天的主题。
我们知道可以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。在电源电压每个前半周初,双向晶闸管VS没有被控制极触发,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,电容C通过VD向VS的控制极放电,这时开始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,电位器RP越大,控制角α越大,负载电动机M上电压变小,转速变慢。好像有点类似于PWM调节。
图4
·小编水平有限,有总结不到的地方请大家多多指教!
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