工业电扇电机的功率合转速

电 遵 戆蛙 1 j 电风扇转速 与转矩 的调节 高 淑 平 。 — — — — — — — 一 一、 引 言 卜＼。} 在家用电器市场上．目前销售的电风扇规格在 l 2 以上的风扇电机多用电容运转式。其 原固是该类电机虽然启动力矩不高 ．其有额定力矩的 0．35～1 倍，但它有较高的功率因素和 效率 ，体积小重量轻。丽电扇的负载是扇叶，因其自身的重量不大、风叶角度不变，在设计已 定的条件下 ，其运 转速度基 本稳定 ，所以这种电机的负载趋于衡定的工作状态 它 只需克服 风扇叶片的自重、轴承与转轴的摩擦力矩、摇头连杆的扭力矩等。而这些附加力矩均在其启 动力矩所 能克 服的范 围之 内。为此 l 2 以上电扇 电机多选用 电容运转类 电机 。但小于 l2 规 格 的风 扇电机 ，诸 如 6”、7 、8 、9 、10 等 型号的 电扇 电机 ，其使用的扇 叶直 径更 小 ，自重量仅 有 24~ 63 克 。工作 时的 负载 力矩远小 于 l 2 {上规 格的电机 。这类 电机的功率及效 率并 不 是 主要考 核指标 ，所 以人 们多着眼 于结构简单 、制造 成本低廉 、加工方便 的罩极 电机 这类 电 机一直很受利造业者重视。

因此在，尤其国外市场上这类电机广泛应用在 1O”以下风 扇居 多。 由于罩极电机有一定的实用价值。因此 本文着重 介绍这娄电机在设计制造和生产 宴践中如何调整该类电机的转速与力矩的蔓系。 二、罩 极 电机 的工 作原 理 人们都熟知单相罩极电机的旋转磁场与单相电容式异步 电机及 电皿启动异步电机相 同，即依靠原边绕组电流产生的旋转磁场对转子作用而使转子旋转。但电容式电机磁场的形 成是依靠在定子上安置的主相、副相两对绕组通电后在时问上和空间上产生的脉振磁场的 相位差而合成的椭园旋转磁场 ，使转子发生转动。而罩极电机 却是在主磁极上(见图 1)分出 一部份 磁极 ，即约占总磁 极面积的 30％～45％ ，该极面 积为 罩极 圈 罩住所 在极 下的一部 份 面积。形成与主极互成 日≤45。的空问位置 当主绕组通电J 产生总磁通 ．这个磁通分为 = 部份 ，一部 份流经 主掇体的部份为 ，流 经罩掇圈产生 的磁通为 由于 的 作 用感应 电 势 E 形成的磁通 将阻止原磁通 的变化。由此形成一个新磁通 ，这个磁通 在时 问上和空问上都与 西，相差一个 p 角度觅(图 2) 。

在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场相互作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。电动机（motors）是把电能转换成机械能的设备，分布于各个用户处，电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。a．转子转速与三相电流频率不同 8．三相电流周期各不同c．磁场转速始终小于转子转速 d．转子转速始终小于磁场转速36．以下哪种方法不能消除人体静电。

所 以改变转子 电阻 图2 罩极电机矢量 r2的大小即能改善罩极电机的启动性能。在实际生产中当转子槽形 已定的前题下，要改变 值最有效 的方法是改变转子端环 的尺寸来控制 值 。 电子 工程 1993 年 第 2 期 一8 1 — 维普资讯 据公 式 一 s c C a + ，， D = ，巩 ：端 环外 径 ；D村：端环 内径 A ： 端环厚度 A ：导条截面积 。 由上可知改变端环的面积 可改为转子电阻 ，从而达到提高 电机启动转矩的目的。 3、在生产 中的实 用意义 我公司原生产 8 风扇电机，其技术要求 U 一120伏 ，，一60H z 一2500土150 转／分 ， 一2100-1- 150 转／分 ，t一60℃， Usr 一60 伏 ，负载 ：7 叶片 。 由于客户要求将该 8 风扇 电机用于 7 风扇上，且该电机的输出力矩很小，并要求减速 摇头工作 ，50％U” 启 动。但罩极 电机原 启动力矩就很小 (丁 = 0．3T ) 。因此 当工作 电压 降 低到 60 伏 启动 ( 即为额定 电压的 50％时) 覃极电机 的启动转矩仅 有 丁s 0．15T a ，这将使 启 动性能大大 下降。

8、电风扇 电风扇电机的耗电量与负载大小（即电风扇的叶片大小）及电机所加电压约成正比，电机所加的电压又约与转速成正比。7、电风扇 电风扇电机的耗电量与负载大小（即电风扇的叶片大小）及电机所加电压约成正比，电机所加的电压又约与转速成正比。 d 1:r2 1. 计算折算到电机轴上的负载惯量 jl = m * d2 / 4 / r12 = 50 * 144 / 4 / 100 = 18 kg.cm2 按照负载惯量 < 3倍电机转子惯量jm的原则 jm > 6 kg.cm2 2. 计算电机驱动负载所需要的扭矩 克服摩擦力所需转矩tf = m * g * μ * (d / 2) / r2 / r1 = 50 * 9.8 * 0.6 * 0.06 / 2 / 10 = 0.882 n.m 加速时所需转矩ta = m * a * (d / 2) / r2 / r1 = 50 * (30 / 60 / 0.2) * 0.06 / 2 / 10 = 0.375 n.m 伺服电机额定转矩 > tf ，最大扭矩 > tf + ta 3. 计算电机所需要转速 n = v / (πd) * r1 = 30 / (3.14 * 0.12) * 10 = 796 rpm 根据以上数据分析，最小可以选择ecma-g31306es电机。

当增大左边减小右边电机的转速或者减小左边增大右边电机的转速时，这样才能产生平衡的力矩防止四旋翼在空中“打转”。由于旋翼1 的升力上升，旋翼 3 的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕 y 轴旋转，同理，当电机 1 的转速下降，电机 3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。等效转动惯量的计算： ＝3 等效负载转矩的计算 1. 加速度力矩 ＝式中ma ---电机启动加速力矩（ ，、---电机自身惯量与负载惯量 kg. n---电机所需达到的转速（r/min） t---电机升速时间（s）预加载荷而产生的转矩 0.156nm 式中：为预紧螺母内的摩擦系数（0.1～0.3）的转矩＝ ＝＝3.2nm式中：。

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