摘要：以某品牌生产的吸油烟机为研究对象，通过实验验证电容容量大小对吸油烟机全压效率、转速、风量性能的影响，得出结论与理论分析一致，即在一定条件和范围内下，随着电容容量增加，全压效率减小，转速和风量增大，从而为优化吸油烟机的性能提供了一个方向，有利于后期的研发工作。
关键词： 电容容量；全压效率；转速；风量
1 引言
随着经济的快速化发展，人们对厨房环境的要求越来越高，吸油烟机在烹饪过程中扮演着重要的角色，也基于此，随着吸油烟机技术的不断发展，消费者对其能效、风量等性能要求也随之提高，因此有必要对油烟机的性能进行优化提升，以增强产品的市场竞争力且相应国家节能减排的号召。影响吸油烟机性能的因素很多，电容容量大小为其中因素之一，吸油烟机中的电容兼有两个作用：一个是在电机起动之初具有启动作用，另一个是运行作用，当电机达到额定转速的75%左右时，启动电容由离心开关自动断开，而运行电容则同电机继续工作。因为单相电机流过的单相电流不能产生旋转磁场,所以,单相电机必须增加一启动绕组,用电容来分相,使两个绕组中的电流产生近于90゜的相位差,以产生旋转磁场，产生一个启动转矩。其中，运行电容还起着平衡主副绕组之间电流的作用。本次实验电容等级为CBB61，绝缘等级B级，额定电压为450V。
2 电容容量对吸油烟机全压效率的影响
2.1实验结果
在电压220V，同等条件下，不同电容容量的测试结果据如下表1、图1所示。
表1 不同电容容量对全压效率的影响
图1 电容容量与全压效率关系图
2.2实验分析
由表1、图1可知，在一定电压、环境等条件下，随着电容容量的增加，全压效率降低。
2.3理论验证
C=Q/U
①式中：C--电容，Q--电量，U--电压 XC＝1／(2πfC) ②式中：XC--容抗，π--表示圆周率，取3.14，f --交流电的频率 I=U/Xc③式中：I --电流 P=UI
④式中：P--输入功率 计算7 m3/min试验工况下的全压效率（
）
⑤式中：
-- 试验工况下的全压效率；
--试验工况下的风量，单位：立方米/秒（m3/s）；
--空气标准状态下的全压，单位：帕斯卡（Pa）； P-- 每一个工况点的主电机输入功率，单位：瓦特（W）。
由①②③④⑤可知，随着电容的增加，电机输入功率增加，全压效率减小，与实验结果一致。
3 电容容量对吸油烟机转速的影响
3.1实验结果
在电压220V，同等条件下，不同电容容量的测试结果据如下表2、图2所示。
表2 不同电容容量对转速的影响
图2 电容容量与转速关系图
3.2 实验分析
由表2、图2可知，在一定电压、环境等条件下，随着电容容量的增加，转速增加，与实验结果一致。。
3.3 理论分析
P=F*V
⑥式中：P—功率，F—扭力，R—速度 ，T=F*R ⑦式中：T—转矩，R—作用半径V=2πR*n=2πR*每分转速(n分)/60 =πR*n（分）/30 、 ⑧式中：V—线速度，n—每秒转速，将公式⑦⑧代入公式⑥得： P=F*V=（T/R）*（πR*n（分）/30）= (T*π* n分)/30 （单位 W）
⑨如果已知P的单位为KW，则 P *1000 = (T*π* n分)/30 30000*P /π=T*n 30000*P /3.14 =T*n 9550*P=T*n 结论: T = 9550P/n =9550U²C/ n ⑩式中： P — 功率（kW ） n — 电机的额定转速（r/min） T — 转矩（Nm）
由⑩可知，在电机负载转矩恒定时，随着电容增加，转速相应增加，与实验验证一致。
4 电容容量对吸油烟机风量的影响
4.1实验结果
在电压220V，同等条件下，不同电容容量的测试结果据如下表3、图3所示。
表3 不同电容容量对风量的影响
图3 电容容量与风量关系图
4.2实验分析
由表3、图3可知，在一定电压、环境等条件下，随着电容容量的增加，风量增加。
4.3理论验证
Q=V*S 式中：Q--风量，V--线速度，S--出风口横截面
结合上述公式，随着电容的增加，功率增加，转速增加，线速度增加，风量增加，与实验结果一致。
5 结语
通过实验结果和理论分析，具体可以得出以下结论：
在一定电压、环境等条件下，随着电容容量的增加，全压效率减小。
在一定电压、环境等条件下，随着电容容量的增加，转速增加。
在一定电压、环境等条件下，随着电容容量的增加，风量增加。
参考文献：
[1] 侯玉峰，电机转速与功率的关系.《劳动保护》 – 1981.
[2 ] 刘剑辉，谢琴琴，李斌.吸油烟机产品的关键性能及相关影响因素.科技资讯，2014 NO.26
[3]GB/T 17713-2011 吸油烟机
论文作者:丁佳俐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/22
标签：电容论文; 吸油烟机论文; 容量论文; 转速论文; 风量论文; 条件下论文; 电压论文; 《基层建设》2019年第19期论文;