CN108167225A - 一种多级可变风量电机风叶及带有该风叶的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多级可变风量电机风叶及带有该风叶的电机，其特征在于：包括转盘及布设在转盘四周外侧壁面上的至少一组叶片；转盘的中部设有用于穿置电机输出轴的安装孔；每组叶片由主叶片及至少一片副叶片组成，主叶片固定在转盘上，各副叶片均铰接在转盘上；每组叶片内的各副叶片上均安装有能够使副叶片在静止状态下保持竖立的弹性机构，其能够根据电机工作时候的转速改变风叶的受风面积的大小从而在满足电机不同转速状态散热需求的情况下尽可能地减小电机风叶的风阻提高电机的输出效率。

Description

一种多级可变风量电机风叶及带有该风叶的电机
技术领域
本发明涉及电机配件领域，特别为一种多级可变风量电机风叶及带有该风叶的电机。
背景技术
众所周知，电机在工作的过程当中会产生大量的热量，若没有及时进行散热就会影响电机的正常工作甚至烧坏电机。
有鉴于此，为了提高散热能力，电机的设计师们在现代的电机中加入了很多散热结构，例如电机风叶就是一种很重要的散热结构，其安装在电机的输出轴上，并利用电机输出轴的转动从而带动电机风叶的转动形成风路达到为电机内部的部件进行散热的目的。
我们知道，电机风叶的叶面大小与电机的额定转速密切相关，额定转速越小的电机所需要匹配的电机风叶的叶面就越大以提高单位时间内的出风量以满足电机运转时的基本散热需求；而额定转速较高的电机由于其转速较高，因而其并不需要大面积的风叶就可以提供较大的风量，此时设计师就需要在风量足够的情况下设计尽量小的风叶从而降低风阻的损耗提高电机的输出效率。
然而，以上针对电机风叶的设计的前提是有一个确定的额定转速。然而随着科技的不断进步，目前市面上出现了很多额定转速不固定或者是能够在一定范围内变化的电机种类，例如变频电机。由于其工作时候的转速是不断变化的，因而就为工程师设计电机风叶带来了极大的困扰，因而无论设计何种大小的叶面都无法覆盖全工作的转速范围。现有变频电机的解决办法是设计一个小风叶用以提供电机高转速状态下的散热风量，另外又在电机上增加了强冷风机用以在电机低转速状态下开启从而弥补小电机风叶在低速状态下的出风量。这样的方式虽然解决了变频空调散热风量与电机工作转速的匹配问题，然而却引入了其他的问题，其中最突出的两个问题在于：1.由于另外引入了一个冷风机系统，而目前强冷风机的价格是普通风叶的二十倍以上，因而大大增加了生产成本；
2.此外，强冷风机所消耗的能量远大于电机风叶产生风阻所消耗的能量，因而大大增加了电机的能量损耗，降低了电机的输出功率。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种多级可变风量电机风叶及带有该风叶的电机，其能够根据电机工作时候的转速改变风叶的受风面积的大小从而在满足电机不同转速状态散热需求的情况下尽可能地减小电机风叶的风阻提高电机的输出效率。
本发明通过如下技术方案实现：一种多级可变风量电机风叶，其特征在于：包括转盘及布设在转盘四周外侧壁面上的至少一组叶片；
所述转盘的中部设有用于穿置电机输出轴的安装孔；每组叶片由主叶片及至少一片副叶片组成，主叶片固定在转盘上，各副叶片均铰接在转盘上；
所述每组叶片内的各副叶片上均安装有能够使副叶片在静止状态下保持竖立的弹性机构。
为了更好的实施本方案,还提供如下优化方案：
进一步的，所述弹性机构设置在对应副叶片的至少一侧边处。
进一步的，所述弹性机构设置在对应副叶片和转盘的内部。
进一步的，所述每组叶片至少具有两片副叶片；每组叶片内的各片副叶片所对应弹性机构的弹性系数沿径向方向从内至外依次递减。
进一步的，所述弹性机构为弹簧、扭簧或弹力橡胶条。
本发明另一个技术方案如下：一种多级可变风量电机，其特征在于：带有以上方案中所述的多级可变风量电机风叶。
较之前技术而言，本发明的有益效果为：本发明特别采用独特的分段式风叶结构，并利用电机不同转速状态下各叶片对风力承受程度的不同来改变各个副叶片的状态，从而改变整个风叶整体的受风面积的大小以满足电机不同转速状态散热需求的情况下尽可能地减小电机风叶的风阻提高电机的输出效率。
附图说明
图1为实施例1立体结构示意图；
图2为实施例1中副风叶静止状态图；
图3为实施例1中副风叶达到最大转速状态图；
图4为实施例2立体结构示意图；
图5为实施例2副风叶侧面示意图；
图6为实施例3立体结构示意图；
图7为实施例3副风叶侧面示意图；
图8为实施例3在中等转速下的立体状态示意图；
图9为实施例3在最大转速下的立体状态示意图；
图10为实施例4立体结构示意图。
标号说明：1-转盘、11-安装孔、21-主叶片、22-副叶片、221-弹簧、222-扭簧、223-弹力橡胶条。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明做详细说明：
实施例1：
如图1所示，本实施例为两级调节的电机风叶实例，包括转盘1及布设在转盘1四周外侧壁面上的六组叶片；
所述转盘1的中部设有用于穿置电机输出轴的安装孔11；每组叶片由主叶片21及一片副叶片22组成，主叶片21固定在转盘1上，如图2所示，各副叶片22均铰接在转盘1上；所述每组叶片内的各副叶片22上均安装有能够使副叶片22在静止状态下保持竖立的弹力橡胶条223，由于该实施例设计工作时为逆时针方向转动，而各弹力橡胶条223均是依赖拉伸形变产生弹力的，因而各弹力橡胶条223均设置在了副叶片22的右侧即受风面一侧处，弹力橡胶条223的一端固定在副叶片22上另一端固定在转盘1上。
本实施例具体设计及工作原理如下：
本实施例的设计工作转速范围在500-1000转之间，分为500-999转及1000转两级状态，整组叶片的总面积大小与普通500转电机中电机风叶的风叶面积相同，主叶片21的面积大小与普通1000转电机中电机风叶的风叶面积相同；
如图3所示，电机在500-999转变化的过程当中风阻逐渐增大将副叶片22逐渐“压倒”直到1000转时处于最大限度的倾倒状态，在运转过程中通过弹力橡胶条223对副叶片22的拉力及空气对于副叶片22的压力处于时时的动态平衡过程，因而副叶片22与转盘1侧面之间的夹角也会随着电机的转速发生动态的变化，从而动态调整副叶片22的受风面积。
实施例2：
如图4-5所示，本实施例为另一两级调节的电机风叶实例，包括转盘1及布设在转盘1四周外侧壁面上的六组叶片；
所述转盘1的中部设有用于穿置电机输出轴的安装孔11；每组叶片由主叶片21及一片副叶片22组成，主叶片21固定在转盘1上，各副叶片22均铰接在转盘1上；所述每组叶片内的各副叶片22上均安装有能够使副叶片22在静止状态下保持竖立的弹性机构，弹性机构包括分设在对应副叶片22两侧的弹簧221，弹簧221的一端固定在副叶片22上另一端固定在转盘1上，由于在副叶片22两侧，因而该实施例里中的结构能够满足带有正反转电机的需求。
本实施例的设计过程和原理与实施例1类似。
实施例3：
如图6所示，本实施例为三级调节的电机风叶实例，包括转盘1及布设在转盘1四周外侧壁面上的六组叶片；
所述转盘1的中部设有用于穿置电机输出轴的安装孔11；每组叶片由主叶片21及两片副叶片22组成，主叶片21固定在转盘1上，如图7所示，各副叶片22均铰接在转盘1上；所述每组叶片内的各副叶片22上均安装有能够使副叶片22在静止状态下保持竖立的弹性机构，弹性机构包括分设在对应副叶片22两侧的扭簧222，扭簧222的一端固定在副叶片22的内部另一端固定在转盘1的上表面处，每组叶片内的各片副叶片22所对应扭簧222的弹性沿径向方向从内至外依次递减。
本实施例具体设计及工作原理如下：
本实施例的设计工作转速范围在500-1500转之间，分为500-999转、1000-1499转及1500转三级状态，整组叶片的总面积大小与普通500转电机中电机风叶的风叶面积相同，主叶片21与主叶片21相邻的副叶片22的风叶面积之和与普通1000转电机中电机风叶的风叶面积相同；
如图8所示，电机在500-999转变化的过程当中风阻逐渐增大将位于最外侧的副叶片22逐渐“压倒”直到1000转时处于最大限度的倾倒状态，而在此过程中由于内侧副叶片22扭簧222的弹性系数较大因而形变所需要的力也更大，所以在阶段过程中该内侧副叶片22几乎不发生倾倒，如图9所示，之后在1000-1499转变化的过程当中风阻更进一步增大使得内侧副叶片22也发生倾倒；
在运转过程中通过扭簧222对副叶片22的拉力及空气对于副叶片22的压力处于时时的动态平衡过程，因而副叶片22与转盘1侧面之间的夹角也会随着电机的转速发生动态的变化，从而动态调整副叶片22的受风面积。
实施例4：
如图10所示，本实施例为四级调节的电机风叶实例，包括转盘1及布设在转盘1四周外侧壁面上的六组叶片；
所述转盘1的中部设有用于穿置电机输出轴的安装孔11；每组叶片由主叶片21及三片副叶片22组成，主叶片21固定在转盘1上，各副叶片22均铰接在转盘1上；所述每组叶片内的各副叶片22上均安装有能够使副叶片22在静止状态下保持竖立的弹性机构，弹性机构包括分设在对应副叶片22两侧的扭簧222，扭簧222的一端固定在副叶片22的内部另一端固定在转盘1的上表面处，每组叶片内的各片副叶片22所对应扭簧222的弹性沿径向方向从内至外依次递减。
本实施例的设计过程和原理与实施例3类似。
尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本发明不受任何意义上的限制。

Claims (5)

1.一种多级可变风量电机风叶，其特征在于：包括转盘(1)及布设在转盘(1)四周外侧壁面上的至少一组叶片；
所述转盘(1)的中部设有用于穿置电机输出轴的安装孔(11)；每组叶片由主叶片(21)及至少一片副叶片(22)组成，主叶片(21)固定在转盘(1)上，各副叶片(22)均铰接在转盘(1)上；
所述每组叶片内的各副叶片(22)上均安装有能够使副叶片(22)在静止状态下保持竖立的弹性机构。
2.根据权利要求1所述的多级可变风量电机风叶，其特征在于：所述弹性机构设置在对应副叶片(22)的至少一侧边，且弹性机构的一端固定在副叶片(22)上另一端固定在转盘(1)上。
3.根据权利要求1所述的多级可变风量电机风叶，其特征在于：所述每组叶片至少具有两片副叶片(22)；每组叶片内的各片副叶片(22)所对应弹性机构的弹性系数沿径向方向从内至外依次递减。
4.根据权利要求1-4任意一项所述的多级可变风量电机风叶，其特征在于：所述弹性机构为弹簧(221)、扭簧(222)或弹力橡胶条(223)。
5.一种多级可变风量电机，其特征在于：带有权利要求1-4任意一项所述的多级可变风量电机风叶。
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