一种非均布径流式风扇的制作方法

1.本技术涉及发电机风扇领域，具体涉及一种非均布径流式风扇。


背景技术：

2.随着设备用电量的增加，对发电系统提出了更高的功率需求。为了满足增加输出功率的要求，需要增加绕组匝数，提升爪极电机转速，这对电机散热和电机减重有了更高的要求。目前爪极电机大多采用的是均布式轴流风扇，随着转速增加散热效果也有一定改善，但高转速运行状态下，会带来较大气动噪声。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种非均布径流式风扇，采用扇叶大小、形状不相同，扇叶不均布的设计，在保证风量风压能够提供良好散热效果的同时，还能通过改变气流减小气动噪声。
4.本实用新型采取的技术方案是：一种非均布径流式风扇，安装在爪极电机上，包括前风扇和后风扇，所述前风扇设置在爪极电机转子前端；所述后风扇设置在爪极电机转子后端；所述前风扇或后风扇每片扇叶的大小、形状以及相邻扇叶之间的张角均不完全相同；所述扇叶上设置有加强筋条，所述扇叶末端向同一侧折起。
5.进一步地，所述加强筋条为y型或是u型。
6.进一步地，所述前风扇和后风扇的扇叶数量不同。
7.进一步地，所述前风扇和后风扇的外径大小相等；所述前风扇的扇叶数量为12片；所述后风扇的扇叶数量为10片。
8.进一步地，所述前风扇的高度为9mm，所述后风扇的高度为12mm。
9.进一步地，所述前风扇和后风扇采用钢板材料一次性冲压而成；所述前风扇和后风扇的厚度为1.5mm。
10.进一步地，所述前风扇第一扇叶和第二扇叶之间的张角为31
°
；第二扇叶和第三扇叶之间的张角为31
°
；第三扇叶和第四扇叶之间的张角为16
°
；第四扇叶和第五扇叶之间的张角为25
°
；第五扇叶和第六扇叶之间的张角为27
°
；第六扇叶和第七扇叶之间的张角为23
°
；第七扇叶和第八扇叶之间的张角为24
°
；第八扇叶和第九扇叶之间的张角为38
°
；第九扇叶和第十扇叶之间的张角为37
°
；第十扇叶和第十一扇叶之间的张角为34
°
；第十一扇叶和第十二扇叶之间的张角为40
°
；第十二扇叶和第一扇叶之间的张角为33
°
。
11.进一步地，所述后风扇第一扇叶和第二扇叶之间的张角为45
°
；第二扇叶和第三扇叶之间的张角为45
°
；第三扇叶和第四扇叶之间的张角为41
°
；第四扇叶和第五扇叶之间的张角为27
°
；第五扇叶和第六扇叶之间的张角为27
°
；第六扇叶和第七扇叶之间的张角为32
°
；第七扇叶和第八扇叶之间的张角为31
°
；第八扇叶和第九扇叶之间的张角为40
°
；第九扇叶和第十扇叶之间的张角为37
°
；第十扇叶和第一扇叶之间的张角为45
°
。
12.本实用新型的有益效果在于：通过末端折起的扇叶推动空气以与轴垂直的方向流
动，为爪极电机提供良好的散热性能，而且随着转速的提升，噪声变化不大，有很好的降噪效果；所述加强筋条根据每片扇叶形状进行力学结构设计，可增加扇叶强度，保证高速运行状态下风扇不发生变形。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
14.图1为本实用新型实施例在爪极电机转子上应用的结构示意图。
15.图2为本实用新型实施例前风扇的结构示意图。
16.图3为本实用新型实施例前风扇的扇叶分布示意图。
17.图4 为本实用新型实施例后风扇的结构示意图。
18.图5为本实用新型实施例后风扇的扇叶分布示意图。
19.图6为本实用新型实施例在爪极电机上应用的风路示意图。
20.图7为爪极电机采用均布式风扇和本实用新型实施例的温升曲线图。
21.附图标记解释：1. 前风扇、2. 后风扇、3. 爪机电机转子、4. 扇叶、5. 加强筋条、6.转子转轴。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。
23.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所述领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，
ꢀ“
一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
ꢀ“
连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
ꢀ“
上”、
ꢀ“
下”、
ꢀ“
左”、
ꢀ“
右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
24.如图1~图6所示，一种非均布径流式风扇，安装在爪极电机上，包括前风扇1和后风扇2，所述前风扇1设置在爪极电机转子3前端；所述后风扇2设置在爪极电机转子3后端；所述前风扇1或后风扇2每片扇叶4的大小、形状以及相邻扇叶4之间的张角均不完全相同；所述扇叶4上设置有加强筋条5，所述扇叶4末端向同一侧折起。
25.在本实用新型实施例中，所述加强筋条5为y型或是u型。所述前风扇1和后风扇2的外径大小相等；所述前风扇1和后风扇2的扇叶数量不同；所述前风扇1的扇叶4数量为12片；所述后风扇1的扇叶4数量为10片。所述前风扇1的高度为9mm，所述后风扇2的高度为12mm。所述前风扇1和后风扇2采用钢板材料一次性冲压而成；所述前风扇1和后风扇2的厚度为
1.5mm。
26.所述前风扇1第一扇叶和第二扇叶之间的张角为31
°
；第二扇叶和第三扇叶之间的张角为31
°
；第三扇叶和第四扇叶之间的张角为16
°
；第四扇叶和第五扇叶之间的张角为25
°
；第五扇叶和第六扇叶之间的张角为27
°
；第六扇叶和第七扇叶之间的张角为23
°
；第七扇叶和第八扇叶之间的张角为24
°
；第八扇叶和第九扇叶之间的张角为38
°
；第九扇叶和第十扇叶之间的张角为37
°
；第十扇叶和第十一扇叶之间的张角为34
°
；第十一扇叶和第十二扇叶之间的张角为40
°
；第十二扇叶和第一扇叶之间的张角为33
°
。
27.所述后风扇2第一扇叶和第二扇叶之间的张角为45
°
；第二扇叶和第三扇叶之间的张角为45
°
；第三扇叶和第四扇叶之间的张角为41
°
；第四扇叶和第五扇叶之间的张角为27
°
；第五扇叶和第六扇叶之间的张角为27
°
；第六扇叶和第七扇叶之间的张角为32
°
；第七扇叶和第八扇叶之间的张角为31
°
；第八扇叶和第九扇叶之间的张角为40
°
；第九扇叶和第十扇叶之间的张角为37
°
；第十扇叶和第一扇叶之间的张角为45
°
。
28.所述前风扇1和后风扇2上均设置有端盖，所述端盖在在保证机械强度的前提下，开有很多沟槽，既减轻了发电机整体的重量，又为风扇提供了进风口与出风口，爪极电机运行时，从轴向进风，径向出风。所述前风扇1和后风扇2在随着转子转轴6转动的过程中，扇叶4末端折起的部分推动空气以与轴垂直的方向（即径向）流动，前风扇1和后风扇2每片扇叶4的大小、形状以及相邻扇叶4之间的张角均不完全相同，在爪极电机变转速运行状态下，可避免产生涡流和空气二次循环，为爪极电机提供足够的风量，降低爪极电机的温升。由于前风扇1和后风扇2的扇叶4数量不等，在风扇高速运行过程中，前风扇1和后风扇2的风路相互错开，可降低气动噪声。前风扇1和后风扇2每片扇叶4上均设置有加强筋条5，所述加强筋条5根据每片扇叶形状进行力学结构设计，形状呈y型或是u型，用于增加扇叶4的强度，保证高速运行状态下扇叶4不变形。
29.表1和表2分别为爪极电机采用均布式风扇和本实用新型实施例带负载运行的温升试验数据，图7为爪极电机采用均布式风扇和本使用新型实施例的温升曲线图。所述均布式风扇的每片扇叶的大小、形状以及相邻扇叶之间的张角完全相同，并且前后风扇的叶片数量相等。在进行温升实验时，环境温度为12℃，爪极电机均以5000r/min的转速带5kw负载，发电机励磁电压为10.8v。
30.表1爪极电机采用均布式风扇温升试验数据
31.时间电压/v电流/a功率/w励磁电压/v励磁电流/a频率/hz铁心温度/℃进风口温度/℃出风口温度/℃10:10227.121.8249709.753.9548512121210:40226.621.82495010.23.9648457.9202611:10228.021.94500010.64.0248372.5214311:40227.121.82497010.63.9948575274912:10226.821.88495010.63.9748472.9275112:40227.621.88499010.74.0148577285113:10227.621.90499010.74.0148374.9274913:40227.621.90499010.74.048474.1274914:10228.221.96500010.64.0148572.52749
32.表2爪极电机采用本实用新型实施例温升试验数据
33.时间电压/v电流/a功率/w励磁电压/v励磁电流/a频率/hz铁心温度/℃进风口温度/℃出风口温度/℃15:00230.121.53495010.84.5248255.5202015:30230.021.20487010.84.4648262.02324
16:00229.921.18487010.84.4448067.4222216:30229.921.18487010.84.4648066.8222217:00230.121.19487010.84.4448364.8212217:30230.021.19487010.84.4448664.8212518:00230.021.20487010.84.4648064.6222318:30229.921.19487010.74.4448164.6222319:00230.021.18487010.84.4448367.82223
34.由表1、表2和图7的实验数据可知，在尺寸大小一致的条件下，采用本实用新型实施例，在爪极电机带同样5kw负载运行时，最高温升为55.8℃；而采用均布式风扇时最高温升为65℃。采用本实用新型实施例时爪极电机的最高温升比采用均布式风扇时低9.2℃，并且采用本实用新型实施例时爪极电机的出风口温度远低于采用均布式风扇时爪极电机的出风口温度，可见本实用新型实施例具有良好的散热效果。在试验过程中，采用本实用新型实施例时爪极电机的气动噪声比采用均布式风扇时更小，具有良好的降噪效果。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。