技能实训 7

直流风扇对 Buck电路的影响

一、实验目的 二、实验设备及工具 三、实验内容 四、实验原理 五、实验步骤

一、实验目的

1. 了解在直流风扇为唯一负载的情况下输出电压，电流变化。

2. 测得风扇启动和停止电压。

二、实验设备和工具 1. 光伏实验控制箱 1 台（含光伏组件） 2. 示波器一台 3. 万用表一个 4. 开关电源 1 个（含 5V 、 12V 、 24V ）或可调电源一台

5. 连接线若干

三、实验内容 在负载一定的情况下，看不同 PWM 波对

BUAK 电路的影响。通过调节 PWM 的占空比测得风扇启动和停止电压。

四、实验原理1. 直流风扇：通过直流电压和电磁感应，由电能转化成机械从而带动风叶转动，统称为直流风扇。

2. 分类：（ 1 ）按流体方向的区分：轴流式扇叶即流体沿着扇叶的中心轴向进入扇叶 , 沿着扇叶的中心轴向流出；离心式扇叶即流体沿着扇叶的中心轴向进入扇叶 , 沿扇叶径向流出；斜流式扇叶即流体沿着扇叶的中心轴向进入扇叶 , 沿扇叶轴向及扇叶径向流出。

（ 2 ）按扇叶翼型区分：前弯曲型 ( 前掠翼 )即扇叶翼型沿着风扇运转方向往前弯曲 , 运用在鼓风机又称多翼型扇叶；后弯曲型 ( 后掠翼 ) 即扇叶翼型沿着风扇运转方向往后弯曲 , 运用在鼓风机又称轮机型扇叶；径向型( 辐射翼 ) 即扇叶翼型沿着风扇的中心向外延伸。如下图所示， 按扇座类：有外框，用于标准风扇、静翼风扇；无外框 ( 脚座 ) ，用于 VGA & NoteBook 用风扇。

3. 风扇的电气结构 （ 1 ）控制部分：有霍尔 IC 、线路板等元件组成。

（ 2 ）电机绕组部分：由矽钢片、漆包线和上下绝缘线架组成。矽钢片的功能是负责将磁极导出，以便于确定 N 、 S 的强弱；而绕组决定磁力线的方向，包括 N 、 S 和控制信号，不断改变绕组极性，推动转子运转，达到做功的目的。定子绕组多为四项对称分布，即互成90 度夹角。

（ 3 ）固定磁场部分：有磁环固定磁场，以用于旋转时比较动力。

4. 风扇性能（ 1 ）功率即风扇单位时间内所消耗的能量，单位 W- 瓦。

( 2 ) 启动电压即在电源电压先归零条件下，接通风扇旋转电压旋钮使电压电压缓慢提高，能够使风扇启动的电压。

（ 3 ）转速即扇叶在单位时间内旋转周数单位一般为 rpm( 转 /分钟 ) 。

五、实验步骤 1. 在实验五的基础上将负载可调电阻换位直流风扇即端子 108 接 228,229 接 227,105 接 228,106 接229.

2. 将充电模式的 PWM 的占空比调节至 10% ，用示波器一个通道测负载两端波形，另一通道测 215 与220 之间波形。

3. 接通开关电源，调节 PWM 观察并记录电感两端波形变化，同时观察风扇旋转时电压表 2 的读数，直至电压表 2 达到 12V 。

4. 调低 PWM 占空比直至风扇停止旋转时记录电压表2 电压。

5 记录占空比从 10% 调节至电压表为 12V 过程中每增加 5% 时的各电流电压表值。