陸艷
家用電風(fēng)扇的使用歷史悠久,但自1830年開(kāi)始使用至今,家用電風(fēng)扇一直難以擺脫扇葉中心處有一個(gè)笨重的電機(jī)造型。雖然人們通過(guò)各種方法在外觀(guān)和功能上都追求個(gè)性化,但在風(fēng)扇的主要部分上,仍然難以突破原有模式。
高二物理課中,老師講解電磁感應(yīng)原理時(shí),講述了奧斯特“電生磁”和法拉第“磁生電”的基本原理。徐荻明從中深受啟發(fā):既然電能產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)能推動(dòng)磁鐵,那么將電磁體與永磁體設(shè)置在扇葉邊緣,所產(chǎn)生的扭矩肯定比位于中心的電機(jī)要強(qiáng)。在這種啟發(fā)的催化作用下,徐荻明同學(xué)產(chǎn)生了構(gòu)建一種動(dòng)力系統(tǒng)位于扇葉邊緣的輪式電機(jī)想法。這種輪式電機(jī)厚度很薄,可以首先用在風(fēng)扇上,制成一種新型的輪式平板風(fēng)扇。
有了這個(gè)想法,徐荻明同學(xué)迫不及待地想把它付諸于實(shí)踐。他的輪式平板風(fēng)扇的初步研制是在一個(gè)家用臺(tái)式風(fēng)扇上進(jìn)行的。之所以要在它上面改造,徐荻明同學(xué)說(shuō),主要是想充分利用它的扇葉、轉(zhuǎn)軸及底板固定裝置。經(jīng)過(guò)不斷地試驗(yàn)和改進(jìn),徐荻明同學(xué)心中設(shè)想的輪式平板風(fēng)扇終于成型了:旋翼中心沒(méi)有電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī),扇葉邊緣加裝了輪環(huán),上面布置著永磁鐵。在對(duì)應(yīng)扇葉輪環(huán)的底座上均勻布置多個(gè)電磁鐵,通過(guò)控制電磁鐵的工作狀態(tài),來(lái)控制電、永磁鐵兩者之間的磁力相互作用,使扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。
和普通風(fēng)扇相比,輪式平板風(fēng)扇體積小、外形薄、重量輕、耗電省、能效比高,是一種綠色電器產(chǎn)品。由于輪式平板風(fēng)扇采用直流驅(qū)動(dòng),可以?xún)?nèi)置電池,使用更方便。
不過(guò)在進(jìn)一步研究和試驗(yàn)中,徐荻明同學(xué)發(fā)現(xiàn),輪式平板風(fēng)扇還有很多地方有待進(jìn)一步改進(jìn)。目前的輪式平板風(fēng)扇的工作狀態(tài)還不盡如人意,需采用先進(jìn)的電子控制技術(shù)才行。外形等各方面還有待于進(jìn)一步美化設(shè)計(jì),才更容易讓人接受。此外,他也一直在思考:能否在電機(jī)體積、質(zhì)量與效能上找到數(shù)量關(guān)系,以達(dá)到電機(jī)效率的最大化,進(jìn)一步提高風(fēng)扇能效比。