電腦風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)和調(diào)速原理詳解

風(fēng)扇是目前電腦中更常用的一種強(qiáng)制冷卻設(shè)備。風(fēng)扇由電機(jī)、軸承、葉片和殼體幾個(gè)部分構(gòu)成。電機(jī)是風(fēng)扇的動(dòng)力來(lái)源，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速高低、勁頭大小都取決于電機(jī)的性能。普通風(fēng)扇一般只幾元錢(qián)一只，而一些高檔風(fēng)扇卻賣(mài)幾百元一只。價(jià)格上的巨大差異，并不因?yàn)檩S承類型和扇葉形狀、氣流方向等方面，而主要因?yàn)轱L(fēng)扇電機(jī)性能上的差異，一臺(tái)好的風(fēng)扇關(guān)鍵是有一臺(tái)好的電機(jī)。高檔風(fēng)扇的控制功能很強(qiáng)一、直流電機(jī)的基本工作原理 
 根據(jù)供電方式的不同，電機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩種類型。電腦中使用的風(fēng)扇電機(jī)為直流電機(jī)，供電電壓為＋12V，轉(zhuǎn)速在1000～10000轉(zhuǎn)／分之間。  直流電機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。它由定子、轉(zhuǎn)子和換向器三個(gè)部分組成，

有刷直流電機(jī)的構(gòu)造 
 定子（即主磁極）被固定在風(fēng)扇支架上，是電機(jī)的非旋轉(zhuǎn)部分。 
 轉(zhuǎn)子中有兩組以上的線圈，由漆包線繞制而成，稱之為繞組。當(dāng)繞組中有電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與定子的磁場(chǎng)產(chǎn)生力的作用。由于定子是固定不動(dòng)的，因此轉(zhuǎn)子在力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。 
 換向器是直流電動(dòng)機(jī)的一種特殊裝置，由許多換向片組成，每?jī)蓚€(gè)相鄰的換向片中間是絕緣片。在換向器的表面用彈簧壓著固定的電刷，使轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組得以同外電路聯(lián)接。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，換向器將供電電壓接入另一對(duì)繞組，并在該繞組中繼續(xù)產(chǎn)生磁場(chǎng)?？梢?jiàn)，由于換向器的存在，使電樞線圈中受到的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變，在這個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩作用下使電樞得以旋轉(zhuǎn)，，電機(jī)的結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。由于風(fēng)扇電機(jī)的技術(shù)含量越來(lái)越高，如果對(duì)其細(xì)節(jié)不甚了解，就難以正確地安裝和使用。

無(wú)刷直流電機(jī)原理圖 
 轉(zhuǎn)子利用軸承與外殼之間實(shí)現(xiàn)動(dòng)配合。風(fēng)扇的扇葉固定在轉(zhuǎn)子上，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，扇葉將與轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。普通風(fēng)扇一般采用滾珠軸承，而高檔風(fēng)扇為了提高運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和增加使用壽命，通常采用更為優(yōu)秀的液態(tài)軸承

二、有刷電機(jī)與無(wú)刷電機(jī) 
 如前所述，直流電機(jī)是利用碳刷實(shí)現(xiàn)換向的。由于碳刷存在摩擦，使得電刷乃至電機(jī)的壽命減短。同時(shí)，電刷在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生火花，還會(huì)對(duì)周?chē)碾娮泳€路形成干擾。為此，人們發(fā)明了一種無(wú)需碳刷的直流電機(jī)，通常也稱作無(wú)刷電機(jī)（brushless motor）。 
 無(wú)刷電機(jī)將繞組作為定子，而永久磁鐵作為轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)上與有刷電機(jī)正好相反。無(wú)刷電機(jī)采用電子線路切換繞組的通電順序，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，推動(dòng)轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

無(wú)刷電機(jī)由于沒(méi)有碳刷，無(wú)需維護(hù)壽命長(zhǎng)，速度調(diào)節(jié)精度高。因此，無(wú)刷電機(jī)正在迅速取代傳統(tǒng)的有刷電機(jī)，帶變頻技術(shù)的家用電器（如變頻空調(diào)、變頻電冰箱等）就是使用了無(wú)刷電機(jī)，目前散熱風(fēng)扇中幾乎全部使用無(wú)刷電機(jī)。 三、變頻電機(jī)工作原理 
 圖8（a）是拆開(kāi)的風(fēng)扇電機(jī)的照片，風(fēng)扇采用的是變頻電機(jī)，這從線圈所在的位置就可以辨認(rèn)出來(lái)。圖8（b）是變頻電機(jī)控制電路板，控制芯片將集DSP功能與驅(qū)動(dòng)器于一體，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)控制芯片編程，可改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。