[發(fā)明專利]一種單相電動機(jī)驅(qū)動的通風(fēng)機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910038848.2
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN101539150A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉露微
• 申請（專利權(quán)）人: 葉露微
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D19/00;F04D17/08
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單相電動機(jī)驅(qū)動的通風(fēng)機(jī)，尤其涉及其機(jī)械結(jié)構(gòu)與電磁結(jié)構(gòu)的配合。

背景技術(shù)

日用電器的通風(fēng)機(jī)通常由單相電動機(jī)直接驅(qū)動葉輪，業(yè)界一直在為降低其成本或/和改善其性能而努力，包括解決葉輪慣量較大而又不便平衡的通風(fēng)機(jī)啟動過程的抖動問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出一種單相電動機(jī)驅(qū)動的通風(fēng)機(jī)，其相對于傳統(tǒng)設(shè)計，可進(jìn)一步降低其成本或改善其性能，包括對部分產(chǎn)品克服其啟動過程的抖動問題。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案之一是，一種單相電動機(jī)驅(qū)動的通風(fēng)機(jī)，包括葉輪和直接驅(qū)動葉輪的電動機(jī)；且：

——葉輪為軸流式，直徑為400mm以內(nèi)，葉片數(shù)小于8，額定轉(zhuǎn)速不低于900r/m；

——電動機(jī)長徑比為0.6以內(nèi)，內(nèi)鼠籠轉(zhuǎn)子且斜定子槽1槽以內(nèi)，定子包括鐵芯和繞組，所述鐵芯為8槽；所述繞組嵌線為二相4極，各極相組均跨距為1槽。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案之二是，一種單相電動機(jī)驅(qū)動的通風(fēng)機(jī)，包括葉輪和直接驅(qū)動葉輪的電動機(jī)；且：

——葉輪為離心式，直徑為200mm以內(nèi)，葉片數(shù)25～50，額定轉(zhuǎn)速不低于950r/m；

——電動機(jī)長徑比為0.6以內(nèi)，內(nèi)鼠籠轉(zhuǎn)子且斜定子槽1槽以內(nèi)，定子包括鐵芯和繞組，所述鐵芯為8槽；繞組嵌線為二相4極，各極相組均跨距為1槽。

傳統(tǒng)設(shè)計通風(fēng)機(jī)用單相電動機(jī)通常采用至少16槽和全距繞組而排斥少槽和短距繞組。主要是，少槽結(jié)構(gòu)成本低卻諧波嚴(yán)重，短距繞組可改善諧波卻降低了繞組系數(shù)于成本不利。本設(shè)計巧妙地化害為利和利其所利，對于葉輪直徑為400mm以內(nèi)、葉片數(shù)3～6和額定轉(zhuǎn)速不低于900r/m的軸流式通風(fēng)機(jī)或葉輪直徑為200mm以內(nèi)、葉片數(shù)25～50和額定轉(zhuǎn)速不低于950r/m的離心式通風(fēng)機(jī)，在其諧振頻率所在100～400r/m區(qū)間，利用2相4極電動機(jī)機(jī)械特性在此區(qū)間因定子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子斜槽較少使3次諧波增強(qiáng)而更突出的極大值大幅度增加力矩，從而提高葉輪此時的加速度以迅速越過共振區(qū)間，改善啟動過程共振抖動的情況。同時，跨距1槽的半距繞組對3次諧波影響較少，但在長徑比較少時因端部縮短使電阻顯著減少可抵消繞組系數(shù)下降對鐵芯利用率的影響，以至在通風(fēng)機(jī)額定運(yùn)行點(diǎn)仍可保持電動機(jī)的性能，且少槽和半距均簡化工藝，尤其端部縮短省銅以至降低成本。

進(jìn)一步設(shè)計所述定子鐵芯沖片為方形4角倒有圓弧的外形或/和所述電動機(jī)繞組二相中的一相與電容器并聯(lián)后與另一相串聯(lián)再接往電源。前者充分利用沖片開料且增大系統(tǒng)質(zhì)量，使諧振區(qū)間更接近電動機(jī)3次諧波的峰值點(diǎn)，后者相比傳統(tǒng)電路有更強(qiáng)的3次諧波效應(yīng)，均有利于進(jìn)一步改善啟動過程的抖動情況。

最好進(jìn)一步設(shè)計所述電動機(jī)折算到主相的轉(zhuǎn)子電阻為主相繞組電阻的1.5倍以內(nèi)。該限制進(jìn)一步有利于諧波效應(yīng)出現(xiàn)在低速區(qū)以提高越過共振區(qū)所需力矩，避免出現(xiàn)于高速區(qū)以影響額定連續(xù)運(yùn)行性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2是本發(fā)明第1實(shí)施例通風(fēng)機(jī)定子沖片示意圖；

圖3是本發(fā)明第1實(shí)施例通風(fēng)機(jī)繞組展開圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明第1實(shí)施例通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。這是一家用小功率軸流式換氣扇，主要包括固定于機(jī)殼10的電動機(jī)2，連接于該電動機(jī)輸出軸的具有4個葉片(圖中未示出，按風(fēng)壓要求也可以設(shè)計為3、5、6或7個葉片)和直徑為300mm的葉輪1；額定轉(zhuǎn)速1300r/m；電動機(jī)2為內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)，包括定子3和具有31個閉口槽且斜1.75個轉(zhuǎn)子槽(斜槽數(shù)可視實(shí)驗(yàn)所得綜合性能的情況適當(dāng)調(diào)整，但不要多于1個定子槽)鼠籠轉(zhuǎn)子4；定子3包括由8個齒組成的鐵芯5，每齒各繞一具有絕緣框架的線圈元件6。

鐵芯5圓徑80mm，厚度32mm(若葉輪功率增大，可適當(dāng)增加疊厚，但不要超過48mm)，沖片為方形圓角，開均勻、開口平底槽8槽(也可為異性槽、閉口槽和圓底槽)，其中4個齒位于4直線段對稱軸，另4個齒位于4角圓弧段的對稱軸，見圖2。

繞組結(jié)構(gòu)和接線見圖3。主相繞組m1-m2由位于鐵芯5沖片4直線段(見圖2)的對稱軸上序號為1、3、5、7(見圖3)共4個齒上的4個線圈元件按4極串聯(lián)組成；副相繞組a1-a2由位于鐵芯5沖片4角圓弧段(見圖2)的對稱軸上序號為2、4、6、8(見圖3)共4個齒上的4個線圈元件按4極串聯(lián)組成。副相繞組a1-a2并聯(lián)電容器后與主相m1-m2串聯(lián)接往220V交流電源。當(dāng)然，也可采用常規(guī)的副相繞組a1-a2串聯(lián)電容器后與主相繞組m1-m2并聯(lián)接往電源的方式。