專利名稱：一種電扇調速器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電扇調速器的制作。
現有電扇調速器有兩種，一為電抗調節器，它通過接通電抗器的不同抽頭、改變風扇電機兩端的壓降，這種調速器的缺點是速度越慢電損耗越大，也增加了電網的無功損耗；慢速檔超動困難；有級有觸點調速；體積大、成本高；換擋時，觸點打火，影響使用壽命。其二為電子調節器，它調節可控硅導通角，改變交流電源的有效電壓。其缺點是破壞了交流 電的正弦波形；產生的各種高次諧波使電機產生振動、發出噪聲，也對電源產生嚴重污染；效率低，慢速起動困難；如不慎將輸出電壓調到110V以下，因風扇電機不能起動，極易將電機燒毀。
本實用新型的目的是為了克服上述調速器的缺點，特別是為了克服有些電子調速器起動困難的缺陷。當然也得到一種帶間歇開關調速器的電扇。
本實用新型的技術解決方案如下述理論與實驗均表明，單相電機起動困難，風扇電機起動電流約為正常運轉時的7倍，但一經轉動后，電流便迅速減小，因此在轉動狀態下斷電后，由于電機慣性，仍保持轉動，當再接通電源就不會出現起動大電流現象，因此本實用新型設計一種自動間歇開關裝置。這種開關電路，接通電源時，保持電源接通一段時間，當電機正常起動后，電路自動開、關電源。并且通過調節開、關時間，得到電扇的不同轉速實現無級調速。具體言之，在電動機接入電源的回路上串入一橋式整流器，橋式整流器的負端接地，正端經過繼電器動作接點或者一開關管串聯接地也可在風扇電機電路中直接串入一組繼電器觸點，提供給開關管或繼電器線圈通繼控制信號(間歇通斷信號)可以是門電路、時基集成電路產生的方波訊號，這兩類振蕩產生方波的電路是現有技術(包括改善開關特性的其它輔助電路)。當然用分立元件搭成的任何其它方波發生器也是可行方案，此方波信號的占空比可以151到0.51，不同占空比電機處于不同轉速狀態。在電扇的正常工作狀態，一般電機斷開時間可取10秒之內，斷電時間可調，但必須保證在再通電前，電機仍處于運動狀態；切斷電源時間適當，則風扇類似于自然風。本實用新型設計從門電路或時基電路的直流電源端到接地之間串聯一電阻〔R1或R10〕及一電容〔C3或C7〕，其中間端接門電路芯片的1腳或接時基電路芯片的5腳，當電容取10～22μ時，電阻取300k～1M，此電阻電容可保證電扇在開始再電瞬間處于電源接通狀態，接通時間從10秒左右。保證電機運機后再接通間歇開關狀態。本實用新型與有些復雜的無觸點調速器相比有成本低的特點，與電抗調速器相比，在相同風量情況下能節電50％，而且成本較低，在任何風量下起動迅速，并可使風扇之風類似于自然風。與目前的一種間歇開關電路也不同，能保證風扇正常起動。
以下通過附圖和實施例對本實用新型進一步說明


圖1是門電路作開關信號源的用三極管作開關的線路示意圖，圖2是采用時基電路的線路示意圖，圖3是繼電器接點作開關的線路示意圖。
交流電輸入電機〔D〕、橋式整流器〔D1～D4〕，橋式整流器正端串連至開關管〔BG〕，如選用3DD15D型；其負端接地，則電機電流回路必須經過開關管。門電路〔4093〕(4011等均可使用)及時基電路〔555〕構成的開關信號源的線路在附圖中均有詳細標明，門電路信號源輸出 〔4093之4腳〕經放大器驅動開關管或繼電器，放大器可以用復合三極管組成，如3DX型三極管。時基電路輸出可以不用放大器，其輸出〔555之3腳〕直接驅動開關管〔A〕。直流電源〔VDD〕由交流電源輸入〔I〕并聯引至橋式整流器〔D5～D8〕，并且通過其濾波〔C1〕和穩壓〔DW〕提供。門電路芯片及時基電路芯片的具體連接附圖中均有明示，都是構成多諧振蕩器的現有技術方案，對4093芯片的實施例，2－6腳以及電阻，電容，二極管，〔R2、RW1、RW2、C4、D12、D13〕組成了可調頻，可調占空比的振蕩電路，對圖2中時基電路芯片信號源連接2腳，6腳及電源至地由電阻、電容〔R11、RW4、C6〕組成可調占空比的振蕩電路，電阻〔RW1、RW2〕取100～470k，電阻〔RW4〕取470K～1M，電阻〔R11〕取20～470K，電容〔C4、C6〕取0.22～4.7μ，即可達到占空比 151到11，門電路芯片構成的信號源占空比可達0.51或更小。對于電扇上必須與調速器功能相匹配使用的定時器，也有簡單的實施方案考慮到門電路芯片一般均為4只與非門， 方波發生器只需用二只與非門，另二只與非門可以同方波發生器相對應接法〔9～13腳〕，制成定時器。從對應輸出〔11腳〕串一電阻〔R5〕給電容〔C5〕間歇充電，更簡單的接法見圖2所標，9～13腳所接的電阻〔RW3〕取470K～1M，電容〔C2〕取0.22～4.7μ，電容〔C5〕取22～47μ，連接直壓電流的箝位電阻〔R6〕通過間隙充電定時器電流開關〔k〕接向8腳，開關〔k〕與電阻〔RW3〕一體化調節可變電阻〔RW3〕則可調節不同充電速率，電容〔C5〕一端接地，另一端并聯接出并串入反向接入的二極管至門電路的1腳，電容〔C5〕充電至高電位時，信號源輸出關斷信號，調速器的工作狀態如下簡述接通電源時，由于電容〔C3，C7〕上N點為零電平，振蕩不產生，輸出點A為低電平，開關管或繼電器處于導通狀態，導通時間由R1XC3或R10XC7決定，隨著A點電平上升至閾電平以上時，門電路芯片或時基電路芯片處于多諧振蕩狀態，則N點的高低，電平交替出現(方波信號產生)。
其余重要元件型號如下述橋式整流二極管及與線電器線圈并聯的二極管采用IN4001型，其余未直接接入交流電源的二極管采用2CK或4148型。
權利要求1.一種電扇調速器，由串入電機電流的開關及間歇開關組成，其特征是間隙開關具有如下結構一橋式整流器串入電源，其負端接地，正端接一開關管或再串一保護電阻與負端相連，或者正端與負端之間串聯繼電器觸點，或風扇電機電路中直接串入一組繼電器觸點，開關管的觸發信號或繼電器的線圈通斷控制由間隙信號源提供，信號源由產生方波通斷信號的門電路[4093，4011等]，或時基電路[555]構成方波發生器。
2.由權利要求1所述的調速器，其特征是所述信號源裝置中，從門電路或時基電路的直流電源端到接地之間串聯一電阻〔R1或R10〕及一電容〔C3或C7〕，其中間端接門電路的1腳或接時基電路的5腳，當上述電容取10～22μ時，電阻取300k～1M。
3.由權利要求1或2所述的調速器，其特征是門電路作信號源時，6腳所接的可調電阻〔RW、RW2〕、電容〔C4〕構成了占空比調節裝置；當時基電路作信號源時，2、6腳所接的電阻〔RW4、R11〕、電容〔C6〕構成了占空比調節裝置，當電容〔C4或C6〕取0.22～4.7μ時，電阻〔RW1或RW2〕取100i470k，電阻〔RW4〕取470k～1M，電阻〔R11〕取20k～470k。
4.由權利要求1，2或3所述的調速器，其特征是當以門電路〔4093，4011等〕作信號源時，取9～13腳連接電容〔C2〕，可調電阻〔RW3，R4〕組成間歇充電電路，其輸出(11腳)通過串一電阻〔R5〕及一電容〔C5〕接地，間歇充電輸出通過電阻〔R5〕對電容〔C5〕充電，組成了定時器，電阻與電容之間并聯接出并串入反向接入的二極管至門電路的1腳。
5.由權利要求4所述的調速器，其特征是電阻〔RW3〕取470k～1M，電容〔C2〕取0.22～4.7μ，電容〔C5〕取22～47μ，且間隙充電定時器電源開關〔k〕與電阻〔RW3〕一體比。
專利摘要一種用于電扇的調速器，設計一種間歇開關，利用其不同的占空比來調節風扇轉速，間歇開關為串入電機電源回路的晶體管開關電路。或串聯一繼電器觸點，開關管的觸發信號或繼電器線圈的動作控制由信號源提供間歇方波信號決定。方波信號由門電路[4093，4011等]或時基電路[555]構成。該調速器還能與定時器方便一體化，克服了電抗式調速器及可控硅調速器的弱點，具有超動快、耗電省、性能價格比高等優點。
文檔編號F04D27/02GK2057244SQ8920547
公開日1990年5月16日 申請日期1989年10月28日 優先權日1989年10月28日
發明者宋開蓉, 季國平 申請人:宋開蓉, 季國平