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電機風葉的有關知識
電機風葉的有關知識
【作者/來自】網站管理員 【發表時間】2014-4-30 【點擊次數】1028
風葉) k* t3 q# l+ L; O
一、風葉的葉片形式
       共六種,如下:
       其中,①②③式可歸化為前彎式類,④⑤可歸化為後彎式類,⑥為發散式,如下圖:

二、各種葉片的特點及應用場合0 R$ j' W# u$ l6 w
1、前彎式類葉片特點:
     a、葉片比較短小;    b、葉片間矩小;    c、葉片數多;    d、噪音低;    e、壓力低(即葉片對氣體作功****);     f、風量大;   h、效率低; I、風葉的曲率半徑小(如果大,效率更低);
2、後彎式葉片特點* [& @3 _4 W  \& X6 u+ T9 }4 j
   a、葉片比較長;  b、葉片間距適中; c、葉片數適中;  d、噪音底;  e、壓力高;  f、效率高;  h,  風量小; I,    葉片的曲率半徑大;
3、發散式葉片特點
    a、葉片比較長;   b、葉片間距適中;   c、葉片數適中;   d、噪音高;   e、壓力低;   f、效率低;
4、不同葉片的應用場合
        前彎式葉片用於低壓,轉速不高的場合,如果需風量大,可將葉片數增多,亦可用於高速場合,如電刨;
      後彎式葉片用於高壓,轉速較高的場合u2=c2mcosβ/ 2(c2mcosβ/2)2+gHtg∞),電動工具中葉片優先選用後彎式葉片;7 p4 @" Z:經向式葉片用於正反向旋轉的電機;1 X' T" B( e& D$ I: V1 ^* F
三、葉片數的選擇5 h) K- L0 h" e/ ]( S' _
        根據風動理論:葉片數的最值範圍在18~24;
        串接電機用風葉,其葉片數多為好,正常在20 ~26之間,如用前彎式葉片,要求大風量時,其葉片數最高可達38;用於強風冷卻的電機(即工具效率低的),從噪音角度考慮,葉片數可少,最少可做成5~6處(如吹吸機),有的7~8,有的12~13片,如打草機、割草機等都比較低;
       葉片數不能太多,太多空氣噪音會大      fv=Nn/60(N為葉片數)
四、葉片的高度
        用於50%效率的電機,對離心風扇而言,其高度5~8mm,對軸流風扇12~20mm;( N* l* k  p% Q/ J
       用於強風冷卻的電機,葉片的高度適當加大,視工具的工況而言;+ n7 H$ _, Y. L9 T
五、葉片的厚度! r9 w* R" R3 }% Z0 d* i2 z
       對於直徑較小的風葉,轉速低的,其厚度可薄些,一般:上端:1.2~1.5,下端:1.5~1.8,轉速大的,直徑大的可適當加厚。
六、壓力特點" V/ P, ^) A- y1 d: U
        風扇外徑壓力高,內徑壓力低;
       低壓風應從低壓區進入高壓區,進風時,風不得從高壓區進入;# `; W4 M# H4 v7 z9 X/ s
        壓力大小為P=(W12-W22)/2g+(u22-u12)/2g(空氣壓力柱),其中,W1為入風口相對葉片的速度,W2為出風口空氣相對葉片的速度,u1為入風口空氣的牽年速度,u2為出風口空氣的牽年速度。
七、葉片彎曲方向與電機的轉向關係2 r- w+ W- n" M( z( T, ~
     離心風扇其葉片的彎曲方向與電機轉向如圖(1);
       軸流風扇其葉片彎曲方向根據下麵判斷方法確定:當電機的轉向為順時針方向時(沿換向器向風扇看),其風扇的葉片彎曲方向為逆時針,反之,為順時針。
八、葉片彎曲方向與風的流向關係
       軸流風扇:應嚴格按(七)項規定設計,否則,風的流向將改變(向後吹);9 t1 ]' x  V* Y
        離心風扇:風葉的彎曲方向如反置的,風的流向不變,僅是風損變大;/ j( Y. m' O) g8 Y% e9 e0 r
九、離心風扇、軸流風扇特點' u, o6 o6 e. ?8 D4 q" I! Y
       離心風扇噪音較大,軸流風扇噪音較小;. ^' P6 l% E! u- m( V- o0 E
       離心風扇效率較低,軸流風扇效率較高;  \% R$ k; `2 T+ J5 ?  K0 k
        離心風扇風量較小,軸流風扇風量較大;
       離心風扇壓力較高,軸流風扇壓力較低;
       離心風扇用於小功率,軸流風扇用於大功率
       離心風扇用於低速,軸流風扇用於高速;
十、風扇外徑大小的確定
一、根據電機效率確定風扇外徑,對於效率在50%的電機而言:
   1、離心風扇其外徑:
     a、對54、58、62(有的66)電機而言,其外徑d=定子外徑;& }. x  L, [' D  z# N0 A. S4 B$ x& O
     b、對於73、電機而言,其外徑d≤定子外徑,一般來說,73電機而言,如需風量較大,電機有足夠的磁場,風扇外徑可以等於73;
     c、對85、95電機,風扇外徑****小於定子外徑;85電機不超出80,95電機不超出85;   * _' s% G6 n2 n5 z& |' Q
     d、外徑超出85的風扇,其強度要足夠;
     e、確定風扇外徑要考慮空氣噪音,風扇直徑越大,噪音越大,減小風扇直徑10%,可減少噪音2-3dB;
   2、軸流風扇: 0 |* y/ t3 o3 M  F" T
   其各電機其風扇外徑≈定子外徑,對於95電機而言,不超出95,正常90-93,且多用於金屬材料製造;             + e" l5 z" Z/ c1 U1 k3 i% C
二、對於強風冷卻電機(小體積,大功率電機),其風扇  外徑應根據工具的工況條件確定:
  1、對於效率在30~40%的工具:
        a、對於54、58、62而言,其風扇外徑≈(1.3 ~1.5)定子外徑;2 X( g( f6 m5 g) I# P, ?# X! ~
        b、對於73、85電機,其風扇外徑≈(1.1 ~1.2)定子外徑;
        c、對於95電機,其風扇直徑≈(1 ~1.1)定子外徑;
  2、對於效率在(10 ~20) %的工具:: v: W+ J1 Y" ~  q' t8 ~
        a、對於54、58、62電機而言,其風扇外徑≈(1.3 ~1.6)定子外徑;8 ^  U/ b0 `6 `2 r
        b、對於大型號電機而言,電機定子外徑可做成方型的,其風扇外徑有的是定子外徑的2倍。對於這種工具事實上要搞清楚它的工況要求,觀工具效率來定。但其原則為:如果需要大扭力的,風扇外徑可以小些,如果扭力足夠,風扇外徑可大些。

風道9 w7 m/ C9 f7 W. D
一、風口+ r1 e' R% q- \  v+ s6 [7 `+ m
        1、進風口麵積≈(1.2~1.4)出風口麵積,當然要視機體內部情況而定,如內部孔腔大,比例關係可降低;
        2、根據電動工具的安全要求,出風口的載麵寬應小於6.5mm,正常取5.5mm;
        3、出風口的長度不能太長L≈(50 ~70)mm,太長會使進出風亂向(在出風口處,一邊進風,一邊出風);
        4、進風口應考慮其換向器的火花不被看見為原則,做成其百葉窗式,或直接開在端部;
        5、進風口進風邊緣應做成圓角,包括其拐彎處也應做圓角,這樣可將風損減少;
        6、進風口處應考慮換向器的冷卻;
        7、考慮換向器的冷卻,可以將進風口做成兩個進風口,一個用於冷卻換向器,另一個用於冷卻電機。但此時風扇應做成兩邊均在葉片的風扇,確保兩個壓力區不受影響;如:高速鑽(電木銑、直流風扇);如:E03、E04電機風扇做成不夠好。, s& D8 W' `& W  A4 P7 v4 T( ~! y' A
        8、出風口對準風扇,冷卻效果好,但噪音較大,出風口與風扇位置相互錯開為好,以降低噪音;0 O, A6 Y( K( p
       9、離心風扇如需軸向進風,經向出風的,出風口應對準風扇葉片處,如因工具使用問題,需軸向出風的,應在結構上做個導風圓,且風扇外徑與導風圈內徑之間的距離較大,一般為4~5mm;以便讓離心風扇從經向出來的風沿軸向流動,  e/ c, M* k) \6 {' d) q
二、定子與機殼間的風道) r, X" M+ q0 z: B1 R& m
        1、定子與機殼間的風道間隙為2 ~3mm,如溫升值有較大的餘量,也可不設置風道;
        2、三相(單相)異步電機一般要設4mm以上的風道;+ @" W; ?( V  j0 v3 S
三、擋風板(導風圈)
          1、對串接電機而言,擋風板到風扇端麵的距離為2 ~2.5mm,過大會使空氣在此處形成渦流,過小則加工工藝要求高;
         2、擋風板到定子繞組端部距離一般為2mm,當然擋風板如是金屬應考慮6mm爬電距離;
         3、軸流風扇電機,如果定子鐵心與機殼間留有風道,也應設置擋風板,且擋風板與風扇端麵間距離應大些,一般6 ~8mm以上,有的大於10mm,無風道,可不用;當然,考慮成本及工具尺寸,可以為2-3mm.  \4 O) y4 j0 T8 D4 G; k
     4、三相(單相)異步電機因轉速n較低,風扇外徑又受結構限製,風壓較低,一般采用離心式風扇,為減少風阻,擋風板內孔一般為定子繞組端部****內、外徑的平均值,擋風板到定子繞組端部的距離不少於4mm;
      5、如擋風板內徑有其它件如軸承,其擋風板內孔的外徑應比轉子外徑大1~2mm或相等;一般應確保孔距6-10。
風扇與導風圈或機殼之間的距離
        風扇外徑與導風圈或機殼之間的距離一般2 ~3mm,太小會有笛音,太大會有渦流。
吸塵風扇與吸塵通道, `7 c, K, F( X& i% j
一、吸塵風扇. f& Z4 K' o5 Y3 D$ i( N3 L; W
       1、吸塵室與冷卻室****隔離,這樣可以提高吸塵效率,主要表現在防漏塵方麵,根據以往經驗:隔離的可提高2倍;) t8 Y9 G5 R! x: C7 `1 k1 p
         2、根據1的要點:吸塵風扇、冷卻風扇****做成兩個;
         3、冷卻風扇的大小是由工具效率而定的,已前述,吸塵風扇的大小是根據吸塵的效率確定的,一般不超出定子外徑;. P9 G  T- D. j! Z
         4、冷卻風扇的葉片數前已述,吸塵風扇的葉片數比冷卻風扇的葉片數要少,主要考慮到葉片間距要大些,有利於塵土或草葉順利通過,另冷卻風扇的葉片數多,吸塵風扇的葉片數可以為冷卻風扇的葉片數的2/3,當冷卻風扇的葉片數少時,可以相等;
        5、葉片高度:冷卻風扇已述,吸塵風扇的葉片高度要視工具的工況,對工具的效率在30~40%或50%以上的,一般其高度與冷卻的相當,但當兩個風 扇做成一個整體的,其高度****比冷卻要低些(為防漏塵),對於工具效率在10~20%的,主要考慮其壓力的建立,其高度比冷卻的高些;, f* C3 S4 `2 p# l5 o* E/ j; A' c
       6、吸塵風扇的葉片形式與冷卻相同,與風扇的轉向與冷卻判別方法相同;
, U; ^( ?- n; w* d8 I
二、吸塵通道
吸塵通道要考慮到吸塵的順暢:* P: k9 K8 _9 x6 A
        1、渦殼的設計:設計渦殼時應考慮吸塵風扇的出風方向,見圖:
        2、進塵口:****讓灰塵或草葉從底壓區進入,如從葉片的正麵進塵,進塵品的半徑不應超出葉片的內、外半徑和的一半,如不從葉片的正麵進塵,也應設法 讓進塵口延伸至底壓區或葉片的內、外半徑和的一半處,且進塵口大小也應考慮整個吸塵通道,吸塵通道至進塵口應做成逐變形的。如做成長方形:出塵口的寬度 B≤(1/2~1/3)D(D為吸塵風扇直徑),出塵口的高度h≤(1/3 ~1/4)B;如做成圓形的:圓周形麵積≈B×h;
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