别盯着扇叶看,那玩意儿主要是为了吹风的,风扇里的电机才是真正干活的主力军。要理解它是如何转起来的,得先看看它肚子里装的是啥。
一般咱们家用的大多是那种白色的方形盒子,里面塞满了小小的铜线圈,这些线圈就像是一圈圈弹簧,平时是紧紧压在一起的,通电之后才会蹦起来,这就是我们常说的电磁感应原理。当电流顺着这些线圈流那会儿时,它们会形成一个跟电源电压方向反之的东西,正好抵消掉局部电流,让线圈形成冷气。
这就好比你在冰箱里摸门把手,你手边一摸凉飕飕的,实际上冰箱的压缩机就是在那儿偷偷吸热呢。 风扇的运转方式有点不一样,它是那种直流电转的直流风扇,跟咱们家里那种老式的无刷电机不忒一样。
这种电机没有复杂的齿轮组,全靠两根核心部件干活:定子和转子。定子就是那个静止不动的大圆筒,哪位也不知道它到底转没转,但它负责给转子供给磁场;转子就是那个能转起来的圆片,它负责去搅动空气。电机转起来,就是在定子生成的磁场里不停地跑,跑到哪儿,转子就转到哪儿。
这就好比你在客厅中心放了一个旋转的陀螺,别看它看起来在转,但实际上是围着桌子转的,桌子本身不动。为了让大家知道这转起来挺费劲的,我查了一下数据,这个直流电机的转速大约能达到每分钟 10000 转,可它转起来的时候,出于电能在切割磁感线,形成的热量贼大,要是热量散不出去,电路板挺快就烧坏了。
故此你看那些老式风扇,风扇盒子上时常划着“低温警告”的符号,实际上就是提醒咱们,里面的电流大,热浪重。 说到散热,这可是个奢侈活儿。出于电机转动的时候,热量源源不断地形成,要是把这些热全堆在风扇盒子里,温度过高就会直接停机。厂家们早就想通啦,风扇的盒子外面都得放个散热片,就像给发动机装个大风扇一样,让空气能从扇叶的缝隙钻进去,带走那层厚厚的热量。再更极致的,就是直接把风扇改成交流电转的无刷电机,这时候电机内部就不停地换磁极,空气就成了它的哥们儿。直流风扇的转速别看能上到一万转,但交流风扇能跑个 3000 转就停不下来,别看慢半拍,但能用挺久。
不过交流风扇有个明显的硬伤,它就是不能调速。
你想让它转得慢一点,它就得一直大转,转慢了就转不动了,这比热车熄火难受多了。 实际上风扇的运作逻辑挺好办,只有电流和磁场这两个要素,缺一不可。当你插上插头,电流就流进线圈,线圈形成磁场;转起来的时候,磁场和空气里的静止磁场形成碰撞,空气就被撞得呼呼响。
这种声音有时候还挺大的,特别是夏天,电机都在狂转,声音比空调还大,但好在它不费电。
你看吧,别看直流风扇转得快,声音大,发热也高,但它的结构好办,电机和大风轮是硬碰硬的,省电效果反而更好。而交流风扇别看转得慢,声音小,但它的效率低,出于大局部能量都浪费在换磁极上,转起来简直不耗能。 最终总结一下,风扇这东西,说白了就是个把直流电转化成机械能的好办设备。直流风扇靠单个线圈形成磁场带动转子,靠风扇盒体的散热片把富余的热量排出去,别看转速快但噪音大;交流风扇则通过大量小磁极轮流切换来驱动转子,转速慢但挺宁静,只是不能调速。甭管是哪种,它们都是依靠电流在磁场中受力转动,把风从电线里吹出来。