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电风扇一二三档耗电一样吗?

 昵称11935121 2018-05-16

结论可能要颠覆很多人的认知了——大多数电风扇(尤其是老式电风扇),档位不同,耗电量是一样的。我第一次接触到这个结论是在大学的课堂上,当时听到老师这么说,我也觉得震惊。不过听完解释以后,发现果然是如此——也正是因为如此,所以印象格外深刻。

电扇转动的快慢由什么决定?

电风扇转速的快慢,实际上就是电机功率的大小——功率越大,转的就越快。这里要注意一下,是电机的功率,而不是整个电扇的功率,我下面会解释这句话。

电动机的功率计算公式为P=UI(功率=电压*电流),所以,我们如果想改变它的功率,主要改变电动机两端的电压和流过电机的电流——二者任意改变其一或同时改变均可。

想要改变这两个数值,电风扇采用的是以下三种方法。

降低电压——电抗器法

使用最多的,就是改变电机两端的电压。我们初中物理就学过,串联分压。所以我们用的方法,就是和电机串联一个什么东西,从而达到降低电机两端电压的目的。这个东西,就是电抗器。

电抗器这个东西好啊,既能分压,又不改变电路中的电流大小——通过控制串联的电抗器的线圈匝数,来控制电抗器分压的多少(匝数越多,分压越多,电动机实际功率就越小,转的也就越慢)。电路就变成了这样的(a,b,c三种均可)▼

简单说一句,有的朋友可能对图中的电容器C不太理解,电风扇使用的电机是电容电机,这种电动机的内部有电容,主绕组(工作绕组)和副绕组(启动绕组)。这都是电动机结构,我们不需要理解太多。

这种调速器,如果单看电动机的话,的确是转速越低,耗电量越低(电压降低了,电流没变)。但说一个电风扇的耗电量,不能只看电动机,整台电扇的功率P=U电机I+U电抗I——U电机+U电抗=输入电压(220V)。所以,整台风扇的输入电压是始终不变的,它的耗电量W=Pt也就不变。此时无论转速快慢,耗电量都是一样的

降低电流——抽头法

这种方法结构最简单,也很常见,一般是那种小型台式风扇上使用。所用的方法是直接控制电动机的绕组数量——控制主绕组、副绕组线圈匝数或直接外接一段绕组。它的接法有很多种,直接改变电机主副绕组的接法叫“L型接法”,有三种▼

外接一段线圈的接法叫做“T型接法”,有两种▼

虽然线圈画在电路图上看起来都是一样的,但是电动机线圈和电感线圈不同——电感线圈只分压,电机线圈却能够改变电流大小。因此,利用抽头的方法控制线圈匝数,实际上是改变了电路中的电流大小。

此时的电风扇功率P=电动机功率P,因此,转速越高就越费电

简单解释一下啥叫抽头:就是从线圈中间抽出来一根线,做接头——有几个档位,就抽几个头出来。

同时控制电压和电流——无极调速

上面说的两种方法,都是有档位的——每一档的转速都是固定的。但是一些很好的风扇,或是一些吊扇,会使用无极调速的方法——没有档位,调速开关直接控制风扇转速,其中有无数个点。

这种调速方式利用的是晶闸管、电位器和电容器的组合▼

嗯,解释起来很麻烦,所以我就懒得解释了(就是这么任性)。但是我可以把结论告诉你:转速越快越费电

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