电机风叶的有关知识

电机风叶的有关知识 风叶 一、风叶的叶片形式 共六种，如下：- b. S. D( z, c" w" D; _ 其中，???式可归化为前弯式类，??可归化为后弯式类， ?为发散式，如下图： 二、各种叶片的特点及应用场合 1、前弯式类叶片特点： a、叶片比较短小； b、叶片间矩小； c、叶片数多； d、噪音低； e、压力低（即叶片对气体作功最大）； f、风量大； h、效率低； I、风叶的曲率半径小（如果大，效率更低）； ; q" d" ]3 s2 a# r1 S D 2、后弯式叶片特点 a、叶片比较长； b、叶片间距适中； c、叶片数适中； d、噪音底； e、压力高； f、效率高； h, 风量小； I, 叶片的 曲率半径大；& f7 ]8 |: P: u1 e% o E( c. R! W 3、发散式叶片特点$ r Y, ~6 O- ?' M6 u5 f" L a、叶片比较长； b、叶片间距适中； c、叶片数适中； d、 噪音高； e、压力低； f、效率低； 4、不同叶片的应用场合7 A+ k- S" s5 y& {* G • 前弯式叶片用于低压，转速不高的场合，如果需风量大， 可将叶片数增多，亦可用于高速场合，如电刨； • 后弯式叶片用于高压，转速较高的场合u2=c2mcosβ/ 2(c2mcosβ/2)2+gHtg?），电动工具中叶片优先选用后弯式叶片; • 经向式叶片用于正反向旋转的电机; 三、叶片数的选择 • 根据风动理论：叶片数的最值范围在18～24； • 串接电机用风叶，其叶片数多为好，正常在20 ～26之间， 如用前弯式叶片，要求大风量时，其叶片数最高可达38； • 用于强风冷却的电机（即工具效率低的），从噪音角度考 虑，叶片数可少，最少可做成5～6处（如吹吸机），有的7～8，有 的12～13片，如打草机、割草机等都比较低； • 叶片数不能太多，太多空气噪音会大 fv=Nn/60（N ) G- z4 k8 E% q 为叶片数） 四、叶片的高度6 \* A6 w5 ~6 j$ A( B- O( H% o+ ]5 @9 r • 用于50％效率的电机，对离心风扇而言，其高度5～8mm， 对轴流风扇12～20mm；$ [+ i* @$ N* \3 Z2 k: ? • 用于强风冷却的电机，叶片的高度适当加大，视工具的工 况而言；" m: y" N1 A1 Q& e) e9 _! t 五、叶片的厚度 • 对于直径较小的风叶，转速低的，其厚度可薄些，一般： 上端：1.2～1.5,下端:1.5～1.8，转速大的，直径大的可适当加厚。 六、压力特点 • 风扇外径压力高，内径压力低； # ?& C- ^0 N' j4 | • 低压风应从低压区进入高压区，进风时，风不得从高压区 • 压力大小为P=（W12-W22）/2g+（u22-u12）/2g（空气压进入； 力柱），其中，W1为入风口相对叶片的速度，W2为出风口空气相对叶片的速度，u1为入风口空气的牵年速度，u2为出风口空气的牵年 速度。( @" o* I8 G F0 Q5 o8 H 七、叶片弯曲方向与电机的转向关系9 l; l+ X% R0 @2 p- Y( f • 离心风扇其叶片的弯曲方向与电机转向如图（1）；# {1 A9 j4 z# G7 E • 轴流风扇其叶片弯曲方向根据下面判断方法确定：当电机 的转向为顺时针方向时（沿换向器向风扇看），其风扇的叶片弯曲方 向为逆时针，反之，为顺时针。" s/ ^" _8 ^! l/ H2 K* C1 n2 c 八、叶片弯曲方向与风的流向关系: N( C- b7 f5 }! g0 g. L- X2 i8 V' ] • 轴流风扇：应严格按（七）项规定，否则，风的流向 将改变（向后吹）； • 离心风扇：风叶的弯曲方向如反置的，风的流向不变，仅 是风损变大；& F* S7 \, `& t I 九、离心风扇、轴流风扇特点 • 离心风扇噪音较大，轴流风扇噪音较小；2 y6 ?( U$ @) [& b# z • 离心风扇效率较低，轴流风扇效率较高； • 离心风扇风量较小，轴流风扇风量较大； • 离心风扇压力较高，轴流风扇压力较低；! @9 u2 Q& Z: Y' {& ~. h7 x; `9 ] * `8 g6 O2 F& ^, S • 离心风扇用于低速，轴流风扇用于高速； • 离心风扇用于小功率，轴流风扇用于大功率； 十、风扇外径大小的确定# {* y: z, b! C2 U N! N, V$ S( U 一、根据电机效率确定风扇外径，对于效率在50％的电机而言： : S9 A9 O0 _! |5 S A 1、离心风扇其外径： a、对54、58、62（有的66）电机而言，其外径d=定子外径； b、对于73、电机而言，其外径d?定子外径，一般来说，73电机而言，如需风量较大，电机有足够的磁场，风扇外径可以等于 73； 7 K3 t; D% R* {; A6 h c、对85、95电机，风扇外径绝对小于定子外径；85电机不超 出80，95电机不超出85； ! q: l. {8 C2 ^" r& d d、外径超出85的风扇，其强度要足够； e、确定风扇外径要考虑空气噪音，风扇直径越大，噪音越大， 减小风扇直径10％，可减少噪音2-3dB； 2、轴流风扇： 7 u1 w* c# D2 R& P( U 其各电机其风扇外径?定子外径，对于95电机而言，不超出95， 正常90-93，且多用于金属制造； : W5 s' i' x7 p) R 二、对于强风冷却电机（小体积，大功率电机），其风扇 外径应根 据工具的工况条件确定：6 D. v9 Q- L! n6 f8 \2 g 1、对于效率在30～40％的工具： a、对于54、58、62而言，其风扇外径?（1.3 ～1.5）定 子外径；& I# i( }, C6 S4 k: [ ( B! K; H. j; W9 r6 g" _/ [1 Z& `$ a b、对于73、85电机，其风扇外径?（1.1 ～1.2）定子外 c、对于95电机，其风扇直径?（1 ～1.1）定子外径；: l( n4 |& B8 v! _ 径； 2、对于效率在（10 ～20） ％的工具：' C) C% \, U/ B0 s5 r/ j" x0 e a、对于54、58、62电机而言，其风扇外径?（1.3 ～1.6） 定子外径； b、对于大型号电机而言，电机定子外径可做成方型的，其 风扇外径有的是定子外径的2倍。对于这种工具事实上要搞清楚它的 工况要求，观工具效率来定。但其原则为：如果需要大扭力的，风扇 外径可以小些，如果扭力足够，风扇外径可大些。 4 @5 m6 H# c7 V4 h) A$ T, I V 风道 一、风口 1、进风口面积?（1.2～1.4）出风口面积，当然要视机体 内部情况而定，如内部孔腔大，比例关系可降低； 2、根据电动工具的安全要求，出风口的载面宽应小于6.5mm， 正常取5.5mm； 3、出风口的长度不能太长L?（50 ～70）mm，太长会使进 出风乱向（在出风口处，一边进风，一边出风）； / t# |7 L% d) P W/ n5 ~ 4、进风口应考虑其换向器的火花不被看见为原则，做成其 百叶窗式，或直接开在端部； Y2 F, v0 L9 l! C" \9 Z( v% f 5、进风口进风边缘应做成圆角，包括其拐弯处也应做圆角， " |( M2 _3 `& @. C' B 这样可将风损减少； 7、考虑换向器的冷却，可以将进风口做成两个进风口，一 6、进风口处应考虑换向器的冷却； 个用于冷却换向器，另一个用于冷却电机。但此时风扇应做成两边均 在叶片的风扇，确保两个压力区不受影响；如：高速钻（电木铣、直 流风扇）；如：E03、E04电机风扇做成不够好。, ^( @- H {, ^$ u 8、出风口对准风扇，冷却效果好，但噪音较大，出风口与 风扇位置相互错开为好，以降低噪音； 9、离心风扇如需轴向进风，经向出风的，出风口应对准风扇 叶片处，如因工具使用问题，需轴向出风的，应在结构上做个导风圆， 且风扇外径与导风圈内径之间的距离较大，一般为4～5mm；以便让 离心风扇从经向出来的风沿轴向流动， 二、定子与机壳间的风道 + I+ ?. {6 i( x 1、定子与机壳间的风道间隙为2 ～3mm，如温升值有较大 的余量，也可不设置风道； 2、三相(单相）异步电机一般要设4mm以上的风道；( u& U- l' [2 x 三、挡风板（导风圈）: |1 |% Y! O2 f* f+ Z1 m' h 1、对串接电机而言，挡风板到风扇端面的距离为2 ～2.5mm，过大会使空气在此处形成涡流，过小则加工工艺要求高；. N& E& A I6 n y 2、挡风板到定子绕组端部距离一般为2mm，当然挡风板如 是金属应考虑6mm爬电距离；$ M. ~' B$ U, ]1 c 3、轴流风扇电机，如果定子铁心与机壳间留有风道，也应 设置挡风板，且挡风板与风扇端面间距离应大些，一般6 ～8mm以上，有的大于10mm，无风道，可不用；当然，考虑成本及工具尺寸，可 以为2-3mm. 4、三相（单相）异步电机因转速n较低，风扇外径又受结构限 制，风压较低，一般采用离心式风扇，为减少风阻，挡风板内孔一般 为定子绕组端部最大内、外径的平均值，挡风板到定子绕组端部的距+ A- [6 ~" Q r 离不少于4mm； 5、如挡风板内径有其它件如轴承，其挡风板内孔的外径应比 转子外径大1～2mm或相等；一般应确保孔距6-10。# [8 q f/ |" ?; m9 l3 d 风扇与导风圈或机壳之间的距离 风扇外径与导风圈或机壳之间的距离一般2 ～3mm，太小会 有笛音，太大会有涡流。3 S3 {7 k9 E* _# N 吸尘风扇与吸尘通道 一、吸尘风扇' r) r/ u& n7 i G+ g 1、吸尘室与冷却室最好隔离，这样可以提高吸尘效率，主要 表现在防漏尘方面，根据以往经验：隔离的可提高2倍； 2、根据1的要点：吸尘风扇、冷却风扇最好做成两个； 3、冷却风扇的大小是由工具效率而定的，已前述，吸尘风 扇的大小是根据吸尘的效率确定的，一般不超出定子外径； ' G+ A" A3 O( L( R$ F, E$ Y) r 4、冷却风扇的叶片数前已述，吸尘风扇的叶片数比冷却风 扇的叶片数要少，主要考虑到叶片间距要大些，有利于尘土或草叶顺 利通过，另冷却风扇的叶片数多，吸尘风扇的叶片数可以为冷却风扇 * N8 j: n7 D |# {& S! ?5 V6 { 5、叶片高度：冷却风扇已述，吸尘风扇的叶片高度要视工的叶片数的2/3，当冷却风扇的叶片数少时，可以相等； 具的工况，对工具的效率在30～40％或50％以上的，一般其高度与冷却的相当，但当两个风扇做成一个整体的，其高度最好比冷却要低 些（为防漏尘），对于工具效率在10～20％的，主要考虑其压力的 建立，其高度比冷却的高些； # y" [$ x4 v# W 6、吸尘风扇的叶片形式与冷却相同，与风扇的转向与冷却判 别方法相同；& v7 G3 D/ |: K+ ` 二、吸尘通道 吸尘通道要考虑到吸尘的顺畅： 1、涡壳的设计：设计涡壳时应考虑吸尘风扇的出风方向， 见图： 2、进尘口：最好让灰尘或草叶从底压区进入，如从叶片的 正面进尘，进尘品的半径不应超出叶片的内、外半径和的一半，如不 从叶片的正面进尘，也应设法让进尘口延伸至底压区或叶片的内、外 半径和的一半处，且进尘口大小也应考虑整个吸尘通道，吸尘通道至 进尘口应做成逐变形的。如做成长方形：出尘口的宽度B?（1/2～ 1/3）D（D为吸尘风扇直径），出尘口的高度h?（1/3 ～1/4）B； 如做成圆形的：圆周形面积?B×h；