电机风叶的有关知识 无叶片风力发电机

风叶)k* t3 q# l+ L; O
一、风叶的叶片形式
- O6 B, w3 k* E' l+ N"~ 共六种,如下:
+ x5 R- ^6 M( Q- l; d& f(^ 其中,①②③式可归化为前弯式类,④⑤可归化为后弯式类,⑥为发散式,如下图:
: o0 _0 h4 P3 T, l; H, S6 d9z
; g4 u* g. ^6 @7 v" N! {3 e&q二、各种叶片的特点及应用场合0 R$ j' W# u$ l6w
1、前弯式类叶片特点:
8 9 V. D! P;ka、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);
2 [.Qf! a4oI2、后弯式叶片特点*[& @3 _4 W& X6 u+ T9}4 j
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;
& D' H-zR# P7 J: F. S5 P6~3、发散式叶片特点
. D7 , y. N6 x0 S" G7 x#f 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;
5 L, v; O1 p8 _( A8b4、不同叶片的应用场合
$ T$ r& c' o+ j0 ~3 p" d' z&w" 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;
- t% ]( r# t' S% p# a4i" 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;7 p4 @" Z:IK( I
" 经向式叶片用于正反向旋转的电机;1 X' T" B( e& D$I: V1 ^* F
三、叶片数的选择5 h) K- L0 h" e/ ]( S'_
" 根据风动理论:叶片数的最值范围在18~24;
3 [" @- t9 H4 S5 L% e0 q3 c. W8 L- d#X" 串接电机用风叶,其叶片数多为好,正常在20~26之间,如用前弯式叶片,要求大风量时,其叶片数最高可达38;
5 @1 E, S5 ^+ y) |$ R- f8 ]'Y" 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;
p2cK) `+ ~7 `7q" 叶片数不能太多,太多空气噪音会大fv=Nn/60(N为叶片数)
3kL2 I- w4OM5 v# s*q四、叶片的高度
1 h6 ~4 V; k) a, `* b6g" 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;(N* l* kp% Q/ J
" 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;+n7 H$ _, Y. L9 T
五、叶片的厚度! r9 w* R" R3 }% Z0 d*i2 z
" 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。
电机风叶的有关知识 无叶片风力发电机
; f3 a) . p#w六、压力特点" V/ P, ^) A- y1 d:U
" 风扇外径压力高,内径压力低;
4 N6 m1 }# k) D7 x. t8u" 低压风应从低压区进入高压区,进风时,风不得从高压区进入;#`; W4 M# H4 v7 z9 X/ s
" 压力大小为P=(W12-W22)/2g+(u22-u12)/2g(空气压力柱),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。
s'q9 d# L9 {' a七、叶片弯曲方向与电机的转向关系2 r- w+ W- n" M( z( T,~
" 离心风扇其叶片的弯曲方向与电机转向如图(1);
3 ]+ h/ r7 ^/ U" x( j; f& T) B% P5{" 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。
4 }9 b$ _; P2S八、叶片弯曲方向与风的流向关系
: k! x5 l5 m1 o% A3 R2 ](G" 轴流风扇:应严格按(七)项规定设计,否则,风的流向将改变(向后吹);9 t1 ]'xV* Y
" 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;/j( Y. m' O) g8 Y% e9 e0 r
九、离心风扇、轴流风扇特点' u, o6 o6 e. ?8 D4 q"I! Y
" 离心风扇噪音较大,轴流风扇噪音较小;. ^' P6 l% E! u- m( V-o0 E
" 离心风扇效率较低,轴流风扇效率较高;%R$ k; `2 T+ J5 ?K0k
" 离心风扇风量较小,轴流风扇风量较大;
5 x' d* g% g' I.@" 离心风扇压力较高,轴流风扇压力较低;
, X% D- ^# # [' w! W)B" 离心风扇用于小功率,轴流风扇用于大功率;
- C! ^/Ay2 q; t3 Y8q" 离心风扇用于低速,轴流风扇用于高速;
7 j! U' ^2 % E- a4 J)C十、风扇外径大小的确定
# g( L- I& t" W,s一、根据电机效率确定风扇外径,对于效率在50%的电机而言:
- k" a( A) C" a6u1、离心风扇其外径:
0 Y7 E/ s5 j4 r& C+ r) C0ya、对54、58、62(有的66)电机而言,其外径d=定子外径;&}. xL, ['Dz# N0 A. S4 B$ x&O
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;
3 ^; M- p4 Z$ @4bc、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;* _' s% G6 n2 n5z& |' Q
d、外径超出85的风扇,其强度要足够;
' Q; ?/ z8 t+ m9Ue、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;
' V; W* Z5 _2 h4 @/ K! y* i' y9 2、轴流风扇:0 |* y/ t3o3 MF" T
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,且多用于金属材料制造; + e" l5 z"Z/ c1 U1 k3 i% C
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:
% v:bL1 p3 o& V. p" ^! K! h*1、对于效率在30~40%的工具:
8 X. # j. S, v2 i1i a、对于54、58、62而言,其风扇外径≈(1.3~1.5)定子外径;2 X( g( f6 m5 g) I# P,?# X! ~
b、对于73、85电机,其风扇外径≈(1.1~1.2)定子外径;
( q- @. K6 _* G) ^; M# ?$O c、对于95电机,其风扇直径≈(1~1.1)定子外径;
# F9 a2 A+ C* S7 z$ X- X&l2、对于效率在(10~20) %的工具:: v: W+ J1 Y"~q' t8 ~
a、对于54、58、62电机而言,其风扇外径≈(1.3~1.6)定子外径;8^U/ b0 `6 `2 r
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。
1 @9 l: G4 ]) d/ V$ ?3 t8 H._
$ K% B% v/ r/ U6 v+ k4M风道9 w7 m/ C9 f7 W.D
一、风口+r1 e' R% q- v+ s6 [7 `+m
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;
6 g* E- p" W! d( {6 t0 L; O$a 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;
+ R+ m- T( N. |3 I3r 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);
/ s* i% z1 N0 U/ U+ n2 y:j 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;
1 D+ R) l' @& o/ F4 w7 h'Y 5、进风口进风边缘应做成圆角,包括其拐弯处也应做圆角,这样可将风损减少;
, y: N1 J% D6 m!i 6、进风口处应考虑换向器的冷却;
- ]3 R/ `9 y& H! e)X 7、考虑换向器的冷却,可以将进风口做成两个进风口,一个用于冷却换向器,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。,s& D8 W' `& WA4 P7 v4T( ~! y' A
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;0O, A6 Y( K( p
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,e/c, M* k) 6 {' d) q
二、定子与机壳间的风道) r, X" M+ q0 z: B1R& m
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;
7 d. H) ]: ^- h7I 2、三相(单相)异步电机一般要设4mm以上的风道;+@" W; ?( Vj0 v3 S
三、挡风板(导风圈)
1 k; r" p( u, m# {( g. O"X 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;
! ^- W: R6 M1 A, u5 U/ t:s 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;
7 P; v:^& e6 W& e# L"Y 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.4O) y4 j0 T8 D4 G; k
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离不少于4mm;
9 a) ~#pp1 W, @4 J6 a/u[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。
$ t$ L7 x8 i- ['P风扇与导风圈或机壳之间的距离
6 K% Y) C&RL8 u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。
2 C' T8 i* f6 ?4 I7 J% e3 p3@吸尘风扇与吸尘通道, `7 c, K, F( X&i% j
一、吸尘风扇. f& Z4 K' o5 Y3D$ i( N3 L; W
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;)t8 Y9 G5 R! x: C7 `1 k1 p
2、根据1的要点:吸尘风扇、冷却风扇最好做成两个;
( d+ z$ F' G8 o" _/ ^! ~*q 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;.P9 GT- D. j! Z
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的叶片数的2/3,当冷却风扇的叶片数少时,可以相等;
, J! |. @% E$ s- Z) ^& i# ]3X 5、叶片高度:冷却风扇已述,吸尘风扇的叶片高度要视工具的工况,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;,f* C3 S4 `2 p# l5 o* E/ j; A' c
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;
/ N) g+ q: T+ d- e) k! @# O5A,U; ^( ?- n; w* d8 I
二、吸尘通道
0 ^) y7 {- A: b. i# M: M, {) _.F吸尘通道要考虑到吸尘的顺畅:* P: k9 K8 _9 x6A
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 J+ V! L0 g3x 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;

  

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