电风扇使用不同档位时,耗电量是否相同?

PS: 耗电量什么的在结尾，请一拉到底要知道调速原理，首先把家用电风扇简化成：单相异步电动机和轴流式扇叶。一、负载曲线单相异步电动机和扇叶两者的转速-转矩曲线的交点即电风扇的工作点。 图1 各档运行机械特性曲线（电扇电机的实验分析_孙云鹏）扇叶的负载曲线是个二次方程，T=Cn^2，与不同档位的电机工作曲线的交点就是不同档位的工作点，横轴是转速。二、电机调速调速原理就很多了。简单说说单相异步电动机的工作原理吧。异步电动机的运行是需要旋转的磁场的，怎么来的呢，需要不同相位的交流电通入在电机定子上不同位置的绕组。最理想的是圆形的旋转磁场，即转到任何位置，磁场最大值Bm都一样。三相电在空间对称的三相绕组上通电就产生圆形磁场。家庭用电是单相电，是不能够得到旋转磁场的，所以要人为的产生另一个相位的交流电。1.抽头调速（最普遍的）下面是本题下知友韩拓的回答中的图：这是抽头调速的原理图。图中有主绕组和副绕组。主绕组直接和220VAC接，副绕组有高速、中速、低速三档，还串联了一只电容，主、副绕组是电机定子中用来产生磁场的，可以看作电感。这是抽头调速的原理图。图中有主绕组和副绕组。主绕组直接和220VAC接，副绕组有高速、中速、低速三档，还串联了一只电容，主、副绕组是电机定子中用来产生磁场的，可以看作电感。电容就是用来人为产生不同相位的，串上电容后，副绕组中交流电的相位就和主绕组不同了。我们叫裂相。单相异步电动机普通的控制方法很难形成圆形磁场（通过高级算法和控制器当然也可以实现圆形磁场，但是贵），一般都是椭圆形的，就是不同位置的磁场最大值是不一样的。高中低三档，在主绕组空间位置的磁场大小是不变的，副绕组方向随档位不同，产生的最大磁场也不同。可以理解为椭圆度不同，以a=1为基准，高速档的b=1.2，中档b=0.9，低速档b=0.7，三者的平均力矩不同，最后结果是转速不同。2.调压调速就是几个回答中说的串电抗（串电阻也可以调速，但是电阻耗能），也有电子调压的，斩波、PWM 之类。总之就是调节电机端电压，磁场与电流成正比地减小。三、关于耗电量异步电动机的效率是个很微妙的东西，当转速与设计转速相近时效率很高，偏差大时效率非常低。因此，一般风扇的调速范围也非常小，最低转速 / 最大转速≈0.7。（设计值接近同步速n=60*f / P，家用台式风扇一般P=2，即转速在 1500 转 / 分钟左右，f 为交流电频率） 工作特性曲线（电扇电机的实验分析_孙云鹏） 工作特性曲线（电扇电机的实验分析_孙云鹏）设计时一般用最大转速为设计值，最低转速就偏离设计值了。扇叶也是特别敏感的负载，轴功率与转速成三次方关系，转速越高，能耗越大。最后的结果是，高速档耗能更多，但是效率高，因为输出功率大。低速档耗能略低，但是效率低，产热严重。（以上说的都是传统的电风扇，而现在市场上有变频调速的异步风扇，或无刷直流电机驱动的风扇，必然是低速档耗能低，而且低很多）显示全部 收起