谁帮我科普风扇相关知识

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风扇，指热天借以生风取凉的用具。电风扇，是用电驱动产生气流的装置，内配置的扇子通电后来进行转动化成自然风来达到乘凉的效果。

发明时间

机械风扇起源房顶上，1829年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。

1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。

1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。

结构

转子：由磁铁、扇叶及轴组成；定子：有硅钢片、线圈及轴承组成；控制电路：由 IC 感应磁铁 N ． S ．极经由电路控制其线圈导通而产生内部激磁使转子旋转。类型：轴流风扇、直流风扇。

选择：总体散热需求 Q=Cp m A T = D Cp CFM △ T

基本构造

主要由四部分组成

转子：由磁铁、扇叶及轴组成；

定子：由硅钢片、线轴及轴承组成；

控制电路：由IC感应磁铁；

S.极经由电路控制其线圈导通而产生内部激磁使转子旋转。

工作原理

风扇基本构造

电风扇的主要部件是：交流电动机。其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为热能。

电风扇工作时（假设房间与外界没有热传递）室内的温度不仅没有降低，反而会升高。让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可避免的产生热量向外放热，故温度会升高。但人们为什么会感觉到凉爽呢？因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收大量的热量”，因此人们会感觉到凉爽。

工作方式

1、并联风扇：并联的双风扇风压不变，但是风量会上升。风量加大故散热效果增加，在设计中如果出现散热功率太小则可以考虑增加风扇来解决。

2、串联风扇：串联风扇的结果是风压增加，但是风量不变。此方式是不能解决散热问题，一般是用在近风的阻力太大时采用，保证风量。

主要事项

使用过程中为了降低低噪音必须注意以下几点：

系统阻抗：空气流动阻力会引起空气的流动噪音产生。

气流的紊流：由于流道的设计不良造成空气的紊流会有高频噪音出现，如果流道不改善很难有质的提高。

风扇的转速和尺寸：风扇的转速越快散热效果越好，风扇的尺寸越大风量越大，散热效果越好。风扇的转

速越高噪音越大，尺寸越大噪音越大。

温度的上升：温度上升后温差降低，则散热效果降低。

振动：振动会造成风扇的噪音上升，寿命降低以及转速降低。

电压波动：电压波动会造成风扇转速变化，使工作不稳定并且会产生额外的噪音。

设计考虑：设计上的其它一些要求同样也必须考虑进去，以保证散热效果。

（1）风扇入风的距离：3～5mm的距离是最基本点

3mm——风扇的效能为80%

4mm——风扇的效能为90%

5mm—风扇的效能为100%

（2）不同的进风口和出风口会引起气流阻力的很大变化，当然出入口的开口越大越好。

（3）不要在风扇的进风口附近放置阻隔物体(例如芯片和接口等)，否则会减少风扇的空气流量。

（4）最好使用橡胶来固定风扇，而不是金属螺丝，这样可以避免振动。

（5）风扇的空间设计。为了风扇的效率、噪音，必须保证扇叶和风扇外壳的距离为5～10mm。风扇的扇叶必须靠近Tongue以获得比较好的效率。

种类

按电动机结构可分为：有单相电容式、单相罩极式、三相感应式、直流及交直流两用串激整流子式电风扇。

按用途分类可分为：家用电风扇和工业用排风扇。

按进出风分类可分为：轴流扇、离心扇和横流扇等。

⑴家用电风扇：有吊扇、台扇、落地扇、壁扇、顶扇、换气扇、转页扇、空调扇（即冷风扇）等；台扇中又有摇头的和不摇头之分，也有的转页扇；落地扇中有摇头、转页的。还有一种微风小电扇，是专门吊在蚊帐里的，夏日晚上睡觉，一开它顿时就微风习习，可以安稳地睡上一觉，还不会生病。温馨提示，风扇工作在空气中容易粘附尘埃，使用过程中应该适时断电清洗较好。

⑵工业用排风扇：主要用于强迫空气对流之用。电风扇用久以后，扇叶的下面很容易沾上很多灰尘。这是电风扇在工作时，由于扇叶和空气相互摩擦而使扇叶带上了静电，带电的物体能够吸引轻小物体的性质，从而能够吸收室内飘浮的细小灰尘造成的。

挑选技巧

编辑

台式、落地式两类选择

这两类电风扇一般分为标准普及型及电子豪华型两种。前者以结构简单、操作方便、售价低廉为其特色，一般只具有调速与改变风向两种功能；后者则以复杂多变的功能、豪华精美的造型为特色。消费者可根据以实用性为前提还是实用、装饰、豪华兼顾为宗旨而决定取舍。

有认证：消费者在购买电风扇时，要看清楚说明书，看是否获得强制性认证质量体系认证，是否有检验标准等认证；同时如今提倡“环保低碳”，还要看是否达到国家一级能效标准。

噪音小：电风扇制造噪音的主要部件是电机，在挑选电风扇时一定要听一听电机运转时有无噪音，看它在运转时是否抖动，是否平稳；好的电机让你在安静的环境中，只听到风的“细语”，超静音送风的才是好风扇。

无臭气：臭气是电风扇铜上的绝缘漆涂料在运转时产生的气味，在选购电风扇时就得闻一闻，看这种漆是否环保，是否通过质量检测，让你在清新的空气中领略风的凉爽。

电气安全：对电风扇的安全要求，国家标准中规定得很详细，消费者也可以进行简单的试验。合格的风扇，一般大人的手指都不能通过网罩而触及扇叶前缘，有小孩的家庭更应选择网罩密的电风扇。

无翼

原理：其实并不对空气进行压缩，原理类似于飞机的机翼，上面的圆环壁厚都不是均匀的，也就是说圆环的一边口径比较大，另一边相对小一些，这样从下边吹出来的空气通过圆环后，会减弱周围的气压，从而带动周围的空气，加强空气流量。这是一款不仅美观，而且极为实用的设计。因为下面的驱动空气并不需要太大的流量，所以噪音很低。因为驱动空气带动周围空气，所以风量比一般的电扇还要高。另外，一般的风扇是用叶片切割空气来推动气流，所以令人不快。而这款风扇是持续流动的空气流，所以更舒适。还有，这款风扇不象一般风扇那样头重脚轻，所以更安稳。

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风扇距离人最好控制在大于2米，如果家中空间范围不大的话，可以选择将风扇对着墙吹，然后让风反射过来。

使用保养

使用前应详细阅读使用说明书，充分掌握电风扇的结构、性能及安装、使用和保养方法及注意事项。

台式、落地式电风扇必须使用有安全接地线的三芯插头与插座；吊扇应安装在顶棚较高的位置，可以不装接地线。

电风扇的风叶是重要部件，不论在安装、拆卸、擦洗或使用时，都必须加强保护，以防变形。

操作各项功能开关、按键、旋钮时，动作不能过猛、过快，也不能同时按两个按键。

吊扇调速旋钮应缓慢顺序旋转，不应旋在档间位置，否则容易使吊扇发热、烧机。

电风扇的油污或积灰，应及时清除。不能用汽油或强碱液擦拭，以免损伤表面油漆部件的功能。

电风扇在使用过程中如出现烫手，异常焦味，摇头不灵，转速变慢等故障时，不要继续使用，应及时切断电源检修。

收藏电扇前应彻底清除表面油污、积灰，并用干软布擦净，然后用牛皮纸或干净布包裹好。存放的地点应干燥通风避免挤压。

收藏保存

天气转凉时，使用一夏的电风扇就该收藏保存起来，具体需做好以下工作：

1、按照电扇线路图纸要求正确拆卸零件。操作时先打开网罩夹，拧松风叶套筒上的紧固螺栓，卸下风叶；拧下固定后网罩的4只螺丝帽，取下垫片和后网罩，将螺帽垫片复原。

2、做好镀件保养。先用软布将镀件上的尘土污点和水汽擦拭干净，然后涂上一层薄薄的机油，以利于保护。

请注意，上油前一定要擦拭干净，否则上油以后水分不易蒸发，可能造成腐蚀尘点，反而引起镀件生锈。

3、做好对油漆件的保养。用软布擦净，假如上面的污点不易擦掉，可用含碱量较少的肥皂水擦洗，或用少量煤油抹擦，随即清洗干净并擦干。拆卸风叶后用软纸包好，放在前后网罩之间，以免风叶角度变形。

4、对其他部分的保养。电源线不能接触有害气体，比如蚊香、煤气等，否则就会改变颜色甚至出现事故。电机轴承是含油铜轴承，为使其不致失油，可在注油孔中注入适量机油。摇头旋钮开头放在摇头位置上，以免压簧处于非压缩状态。

5、此外，在扇头放入塑料袋和纸箱之前，最好空载运转十几分钟，等到扇头完全冷却后再进行包装，这样可使电机在过冬时处于干燥状态。

清除噪音

一、润滑轴承

风扇转运最主要的部件就是轴承，时间长了缺乏润滑油，这样高速转动时就会产生噪声。因此，我们只需要在风扇轴承上滴几滴润滑油，如果没有使用缝纫机代替也可以。但是注意千万不要使用食用油来替代，因为其颗粒比较大，容易对轴承产生伤害。

二、固定扇叶

震动噪音亦是风扇噪音的一个重要组成部分，因为叶片在轴承上的松动以及轴承磨损导致间隙变大等，因此只需要拆下分扇，把螺丝钮紧，这样牢牢固定之后，就不会再震动。

三、打磨扇叶

另外使用质量较差的散热风扇，在制作这类风扇时由于工艺上的缺陷，扇叶的重心可能没有处在轴心上，形成“偏心”，使用时间一长，风扇的“偏心”现象会变得越来越严重，这不仅会产生噪音，严重的还可能损坏CPU。对此，可以将共拆下来，然后用细线吊在其中心位置，待其静止后看其向哪一方向下沉，把下沉的一端在砂轮上轻磨几下，再进行测试，一直待风扇能够处在水平位置之后再将其安装上去即可。

我国是用文字记载磁现象最早的国家之一。公元前4世纪战国时期成书的《管子》中已有“上有慈石者下有铜金”的描述。这是有关磁石和磁性矿的最早记载。公元前3世纪的《吕氏春秋》中所写的“慈石召铁，或引之也”，描述了磁石吸铁现象。磁现象的应用，在我国古代后魏的《水经注》等书中，就提到秦始皇为了防备刺客行刺，曾用磁石建造阿房宫的北阀门，以阻止身带刀剑的刺客入内。医书上还谈到用磁石吸铁的作用，来治疗吞针，但磁现象早期应用方面，最光辉的成就是指南针的发明和应用，这也是我国对人类所做出的巨大贡献。

我国战国时期就发现了磁体的指南性。最早指南的磁石是一种勺状的，叫司南，它的灵敏度虽很低，但却给人以启示：有一种地磁存在，磁石可以指向。到北宋时期，制成新的指向仪器——指南鱼。在曾公亮的《武经总要》中详细记载了指南鱼的制造过程。这里有个重大突破，就是采用了磁化的方法，使鱼形铁磁化后，成一个指向仪器。此后，指南针的制造和安装方法在北宋沈括的《梦溪笔谈》中已有明确记载。不久指南针与方位盘结合起来成了罗盘，为航海提供了方便而可靠的指向仪器。后来，我国指南针传入欧洲。到16世纪，欧洲出现了航海罗盘。指南针的发明，推动了航海事业的发展，也为研究地磁三要素创造了条件。

英国人吉尔伯特在磁的研究方面做出了突出贡献。他的著作《论磁》是人们对磁现象系统研究开始的标志，书是1600年出版的。书中记录了吉尔伯特研究磁现象时所做的各种仪器，及实验过程，也记录了他从实验中所得到的结论。他从磁性“小地球”实验中，根据磁针的排列与指向，提出地球本身是一个大磁体，两极位于地理的北、南两极附近；提出了磁子午线概念；吉尔伯特还说明了磁偏角及地磁倾角的测定方法；铁的磁化及去磁概念；定性的研究磁石的吸引与推斥。这都为磁的进一步研究开拓了道路。

到18世纪，在磁的研究方面有了新进展。法国物理学家库仑在磁的研究方面也做出突出贡献。他参加了法国科学院为设计指向力强、抗干扰性能好的指南针而举行的竞赛活动，并提出丝悬指南针的设想，得到磁学奖，在此基础上制成了库仑扭秤。在建立了电荷相互作用的库仑定律同时，得到了磁力的相互作用定律，可以说库仑是静电、静磁学的第一位奠基人。此后，法国数学家、物理学家泊松，在库仑的基础上，提出了磁体间的相互作用的势函数积分方程，把磁的研究发展到定量阶段，但这时电与磁还是分别平行、独立地进行着研究。

丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应，在当时的科学界引起巨大的反响和重视，科学家纷纷转向在这方面的讨论和研究，推动了整个电磁学的发展。安培由电流磁效应想到：既然磁体之间有相互作用，电流与磁体间也有作用，那么两个载流导体之间也一定存在着相互作用。他通过一系列实验，找到了电流间相互作用的实验根据，进行了定量研究，于1820年12月4日向科学院提交了一篇论文，提出计算两个电流线元间作用力的公式——安培定律表达式。到1821年初，安培又进一步提出磁性起源的假说，这就是历史上有名的分子电流假说。

安培发现的载流导体间的相互作用，仅在奥斯特发现电流磁效应后的第7天。新的发现的浪潮冲击着整个欧洲。法拉第在新的发现面前，重做了已有的实验，并提出新的研究课题——既然电可以产生磁，为什么磁不可以产生电呢？他开始了磁生电的研究。经过10年的艰苦努力，在大量实验的基础上，发现了电磁感应现象及其所遵循的规律。

电磁感应现象的发现是具有划时代意义的，法拉第把电与磁长期分立的两种现象最后联结在一起，揭露出电与磁的本质的联系，找到了机械能与电能之间的转化方法。在理论上，为建立电磁场的理论体系打下了基础；在实践上，开创了电气化时代的新纪元。

法拉第发现电磁感应现象之后，解释了法国科学家阿拉果所做的被称之为“神密”的实验——悬挂着的磁体下方放一个可自由转动的圆铜盘，当盘转动时，磁体会转动；反之，磁体转动时铜盘也会转动。法拉第提出磁感线（磁力线）的概念，并第一次绘制了磁感线图。他认为磁感线是代表实在的物质实体；每根磁感线都对应一对磁极。后来又把有磁感线的空间称为“场”。麦克斯韦是英国著名的物理学家，他发展了法拉第的“力线——场”的思想，并把它数学化，提出了描述电磁场运动规律的方程组，预言了电磁波的存在。

德国物理学家赫兹通过实验，令人信服地证明了电磁波的存在。这不仅验证了麦克斯韦电磁场理论的正确，也为无线电技术的建立与发展奠定了基础。

爱因斯坦1905年建立的狭义相对论，第一次把两种自然力——电力与磁力统一起来。近代随着电子计算机的发明，新的磁性材料不断涌现出来。人类的科学技术及物质生产活动与电与磁已密不可分，但对磁的探索永无止境。随着新的磁现象的发现，磁的更深刻的本质的揭露，磁的应用也将展现出新的局面。为磁的发展史续写新的篇章。

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