空调外风机电机接线图|空调离心风机电机支架优化设计

时间:2019-07-30    来源:生活常识    点击:

  空调离心风机电机支架优化设计【1】
  关键词:空调;离风机;电机支架
  引言:在这个经济快速发展的社会当中,人民生活水平和生活质量不断的提高,空调作为一种空气调节设备,被广泛的应用在社会发展过程中的各个领域。
  在我国当前的空调运行当中,空调噪音已成为一个普遍的问题,而噪音的发出主要来自风机系统。
  随着全球能源短缺,能源需求快速增长和人们的生存环境面临越来越严重的污染,坚持走可持续发展道路已成为我国现代社会发展的一项重大战略决策。
  而空调作为一种高耗能的产品,其风机系统噪声问题严重影响到了空调产品的寿命和性能,在建设和谐社会当中,降低空调离心风机的噪音已经迫在眉睫了,而降低离心风机噪音的关键就在电机支架的设计,保障电机支架的稳定性、可靠性,才能有效的减少空调离心风机系统的噪音,从而保障空调产品的使用寿命和性能。
  一、离心风机的概述
  离心风机是依靠输入的机械能,将风机系统中的气体通过加压的方式将气体排出的机械,在空调设备中,利用离心风机能够起到调节空气的效果。
  离心风机主要由机壳、主轴、叶轮、轴承传动机构以及电机等部分组成。
  机壳是由钢板制成坚固可靠,可为分整体式和半开式,半开式便于检修。
  叶轮是由叶片、曲线型前盘和平板后盘组成。
  转子应做过静平衡和动平衡,保证转动平稳,性能良好。
  在离心风机中的传动部分有主轴、轴承箱、滚动轴承及皮带轮(或联轴器)组成。
  图一 风机的构成
  二、空调离风机电机支架优化设计的意义
  空调作为一种调节气温的设备,在当今社会当中得到了广泛的利用[1]。
  在空调系统中,空调运作主要是靠离心风机的通风系统来实现气温的调节,而在我国当前空调的离心风机运作的时候,会产生较大的噪声,给人民的生活造成了一定的影响,同时离心风机的通风系统得不到改善就会加大能源的消耗,加大我国能源紧缺的局面。
  在建设和谐社会当中,发展节约经济是我国现代社会发展的重要内容。
  在空调离心风机中,影响通风性能的主要因素就是电机支架,加强离心风机电机支架的优化设计是践行可持续发展道路这一伟大方针的重要体现,是我国空调行业发展的一项重要内容。
  三、离心风机电机支架的随机振动理论
  (一)系统模型
  风机系统的根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,将动能转换成压力,通过加压的方式将气体外排。
  在这个过程中,风机系统的震动运用到了动力学,风机系统在运作的过程中阻尼矩阵、质量矩阵以及刚度矩阵对系统的加速度以及位移向量都有着重大联系,如图二。
  图二 电机支架cad模型
  用方程式可以表示为:
  [q ]・ {x ( t )} + [z]・{y ( t )} + [ g]・{l ( t) } =f ( t),其中[q ]代表质量矩阵,[z]代表阻尼矩阵,[ g]代表刚度矩阵,{x ( t )}为加速度, {y ( t )}为速度, {l( t )}为位移向量,f ( t)为风机系统的载荷向量。
  (二)离心风机的噪音模型
  离心风机在得到机械能后运转时,风机在运作的时候会与空气产生摩擦,在加上风机各组成部件的噪音,是的离风机系统的噪声一直存在。
  1.空气摩擦噪声
  空气摩擦噪声主要是离心风机叶轮在旋转过程中,风机周向的气流压力与气流速度在叶片通道口处发展变化,叶片通过高速旋转会产生压力和加速度,从而使得空气噪声变大。
  2.机械噪声
  在离心风机电机支架安装过程中,机械各方面存在的缺陷会使得风机产生噪声,同时当轴承磨损或破坏和叶片刚度不足时气流的作用使得叶片振动,齿轮或皮带传动所产生的冲击和摩擦等所伴随的噪声。
  四、空调离心机电动支架的优化设计
  (一)叶轮尺寸的选择
  在离心风机电机支架中,影响电机支架的一个重要因素就是离心风机的叶轮,叶轮在旋转的过程中会产生压力和加速度,为了保障电机支架的稳定性,对叶轮尺寸的选择显得尤为重要。
  叶轮的主要参数有叶轮进口直径、叶片进口中直径,叶轮外径,叶片安装角度、进出口宽度以及叶片数量。
  在离心风机中,叶片数量太少会造成通风系统的通道角度扩张,从而影响到空气流通的效果。
  而叶片数量太多测绘影响到叶轮出口的通风量,叶轮在旋转的过程中会产生更多的压力,使得通风口受阻。
  因此,通常当叶轮叶片出口安装角越大,它的叶子会导致短通道长度的等效锥角太大,那么它应该被用于更多的叶片。
  相反的叶轮叶片出口安装角很小,它的叶片很长,留下了一个小锥角等道,此时就可以选择更少的叶片。
  (二)叶片的进口角度
  叶轮进口安装角度受离心风机中的气流角度的影响,在进行安装的时候,要考虑到气流的冲击作用,减少叶轮进口气流冲击。
  选择较大的进口安装角度虽然会加大能量的损耗,但是这些损耗会使得较低的叶片通道流动分离,在离心风机运作的时候,保障电机支架的可靠性,从而提高离心风机的性能。
  (三)机壳宽度
  空调离心风机电机支架中的机壳的作用是不可忽视的,蜗壳的宽度、蜗壳出口的长度等都影响着风机的通风性能。
  在离心风机电机支架优化设计中,首先蜗壳宽度的选取要在保证其蜗壳速度为一恒值的前提下,再得到扩张当量的面积[2]。
  当转速过大的话,离心风机出口的压力就会增大,而如果速度过小的话,叶轮出口气流的扩压损失就会增大,使得风机的通风效率下降。
  离心风机在运作的时候,蜗壳出口面积的增加会使得通风机的压力增加,为了充分利用通风机的通风量,蜗壳的出口面积应当大于当量的扩张面积,同时在蜗壳出口出增设出口扩压器。
  五、离心风机电机支架的改进
  电机支架的稳定性直接影响到空调离心风机的性能。
  为了保障离心风机的通风性能,就必须加强电机支架的改进[3]。
  传统的电机支架所采用的方式是焊接方式,这种方式使得离心风机在运作的时候支架会出现断裂,钣金支架连接方式有效的保障了支架的稳定性。
  这种连接方式的电机支架在电机壳生产的时候利用工装焊接,三脚的定位孔能得到有效的保证,具有支架焊接面积大,安装方便的特点。
  通风机的底座和电动机安装均包含在相关的通风机安装定额子目的工作内容之中的。
  风机减震台座制作安装执行设备支架定额,定额内不包括减震器,应按设计规定另行计算。
  通过改进后的电机支架能够有效的保障风机系统的通风性能,提高空调通风系统的可靠性。
  六、结语
  空调离心机电机支架的稳定性直接影响到了空调通风系统的性能,离心风机在运作的过程中会产生空气噪声、机械噪声,从而增加空调的污染和能耗。
  在这个经济快速发展的社会当中,加强离心风机电机支架的优化设计对于我国发展节约经济来说有着重大意义。
  参考文献:
  [1]尹超,胡骏,屠宝锋,严伟,张晨凯.出口轮毂形状对大型轴流风机性能影响的数值研究[j].航空动力学报.2014(05).
  [2]邓敬亮,楚武利,张皓光.离心叶轮二元叶片型线的优化设计及分析[j]. 推进技术. 2014(07).
  [3]蔡涛,王渴,王军,付观井,唐秀文,李业.xbf多翼离心风机的结构改进与试验研究[j].风机技术.2014(02).
  空调室外机组风机专用电机的研究设计【2】
  摘 要:现阶段空调的使用已经普遍到各个领域,所以空调的质量也就需要不断的提升满足市场的需要,特别是对空调室外机组风机专用电机质量的提升。
  该文通过对现阶段电机结构及各构件存在的问题进行分析,并针对性的研究设计出各种优化构件,然后将其配套组合为一新型电机结构,大大提高空调室外机组风机专用电机的质量,创造更好的社会效益和经济效益。
  关键词:空调 室外机组 电机结构 构件 研究 设计
  现阶段空调的使用已经普遍到各个领域,所以空调的质量也就需要不断的提升满足市场的需要,特别是对空调室外机组风机专用电机质量的提升。
  目前,常规的空调室外机组风机专用电机包括前端盖、机壳、后端盖、转子、定子等构件,而前端盖、机壳和后端盖都是分离的,安装时需要把前端盖和后端盖分别通过螺丝紧固连接到机壳上,这样势必造成电机机壳整体防护性能下降,安装工序增加,且由于前后端盖都采用螺丝紧固方式,整体的密合度和同轴度也不高,使用时间较长,就会进水从而影响电机的使用寿命,电机噪音较大,效率也不高。
  再者传统的电机机壳一方面通常采用固定或外接电机颈,不但结构复杂,且安装也十分麻烦,同时固定的电机颈,要么水平安装,要么竖直安装,通用性不强,不能根据具体的安装环境来调整,遇到不同的限制,就要从新开模生产,浪费企业成本;另一方面普遍采用无凸平面端盖进行密封,防水性能不佳。
  由于电机的前端盖和后端盖作为电机外层设备的主要部件,生产的质量效果直接影响电机的使用寿命,而现在所使用的电机前端盖和后端盖直接是一个平面盖体,在立式安装后,遇到雨天,水滴就会从盖体进入到电机内,电机进水后就会影响正常运行,缩短使用寿命,已无法胜任现有的环境需求。
  该文主要对现有阶段空调室外机组风机专用电机存在的问题进行了分析,同时针对性的研究设计了各种优化构件并自己配套组合了一种新型电机,主要是对电机机壳、前端盖、后端盖的结构进行优化设计,从而大大提高了空调室外机组风机专用电机的质量。
  1 空调室外机组风机专用电机研究设计方案
  1.1 电机机壳结构设计
  针对现阶段电机机壳存在的问题,研究设计了一种优化结构,包括电机机壳本体和圆弧分布的散热筋,壳体的表面对称分布着四个电机颈,电机颈内为空的滑槽,就可以通过在滑槽中嵌套螺栓的头部,螺栓的尾部用螺母和外接的安装支架孔连接,从而灵活的安装,使设备的使用范围更加广泛;圆弧分布的散热筋的设计,增大了散热面积,占用空间小。
  在设备的使用寿命和机壳成本上有很大的竞争优势;壳体上还设有耳片,耳片上开有耳孔,在应用中耳片通过耳孔用螺丝和端盖固定住;壳体上部设有接线盒,壳体底部安装有活动脚;壳体、散热筋、电机颈、耳片一体铸造成型,便于生产;同时活动脚和壳体采用一体化拉伸开模工艺,大大节省了成本,不需要精加工,一次开模成型,达到低成本、高强度的效果,在市场成本的比拼中有很大的竞争优势。
  1.2 电机前端盖结构设计
  针对现阶段电机前端盖存在的问题,研究设计了一种优化结构,包括盖体,盖体上设有凸轴台来代替原先的平面端盖,这样的设计可以有效防止水流入电机机壳内,提高设备的使用寿命,凸轴台的前端设有挡水罩,挡水罩通过槽口与凸轴台紧固,盖体通过紧固螺丝与机壳连接,凸轴台和挡水罩的中间穿过有电机轴。
  同时挡水罩采用弹性橡胶材料制成,这样的配合,能增加紧密性,有效防止水从电机轴和端盖的间隙中渗入,起到较好的防水效果;同时,在立式安装后,水滴从上方滴落时,由于挡水罩的作用,水能沿着挡水罩表面滑落而不入内,当外界有大风,使水滴从侧面扫来时,盖体上有凸轴台的保护,水滴无法进入电机内部,同时,在使用过程中,电机在室外工作时,由于昼夜温差大,容易产生冷凝水,产生的水汽,遇挡水罩内面冷却后,就沿着挡水罩的内面滑落而不入电机内部,确保电机正常运行,大大延长了电机的使用寿命,效果十分明显。
  1.3 电机后端盖结构设计
  针对现阶段电机后端盖存在的问题,研究设计了一种优化结构,包括盖体,盖体上设有排水孔,排水孔为两个,呈对称位置分布,排水孔通过橡胶塞塞住密封,盖体的边缘处设有o型槽,o型槽内设有o型橡胶圈。
  在使用过程中,电机在室外工作时,由于昼夜温差大,容易产生冷凝水,平时将排水孔通过橡胶塞塞住密封,防止雨天使外界水进入电机内,而在这时,由于温差产生了冷凝水,就可以通过打开橡胶塞,通过排水孔将电机内的冷凝水排出,确保电机正常运行,效果十分明显;所述盖体的边缘处设有o型槽,o型槽内设有o型橡胶圈,在使用中,通过在o型槽内设o型橡胶圈,能起到更好的紧固效果,增强密封性,防止外界水进入电机。
  1.4 整体电机结构设计
  针对现阶段空调室外机组风机专用电机存在的问题,将优化设计的各种构件进行配套设计了一种整体电机的优化结构,包括电机机壳、前端盖、后端盖、转子和定子,前端盖上在优化设计的基础上还配设有安装孔,后端盖上在优化设计的基础上还配设有安装对位孔,前端盖内设有定子,定子的下方设有转子,前端盖的中央开口处还设有轴承、油封和轴,后端盖上还配设有倒挂固定孔,前端盖和电机机壳一体成型,或者电机机壳和后端盖一体成型均可。
  在安装时,由于通过端盖机壳一体化设计,把机壳部分直接融入到前端盖或者后端盖上,一次性开模生产,方便快捷,而且节省了材料成本,同时,安装时,只需分别把前端盖和后端盖上的安装孔和对位安装孔对位好后,用紧固螺丝拧紧即可,安装十分方便;在整机组装时,把定子压入前端盖,油封连带转子装入前端盖,装入轴承和轴,套上后端盖,再在安装孔和安装对位孔上拧上螺丝即完成组装,十分快捷。
  且由于没有了机身部分,设备的同轴度大大提高,有效降低了电机电磁声,实现低噪音;后端盖上设有倒挂固定孔,这个设计,也是为了方便安装,可将电机通过倒挂固定孔用螺丝直接和风机固定,无须先把电机固定在支架上,再把整个支架装入风机,减少了支架,安装灵活快捷。
  2 结语
  该文研究设计的各种电机构件结构实用可靠,在不增加企业生产成本的基础上不仅使其各构件的本身质量提高,延长使用寿命,且使其更加适应现有的环境需求,组装后的电机整体质量及使用效果大大提高,为企业创造更多的社会效益和经济效益。
  参考文献
  [1] 许柏其,许惠中,朱小强.空调室外机组冷却风机的研究[j].科技风,2013(18):68.
  [2] 谢业昶.y系列电机机壳结构改型试制[j].机械与电子,1990(1):32.
  [3] 一种新型电机[p].中国.h02k5/04.cn201320238661.9.2013.08.21.
  [4] 一种新型前端盖[p].中国.h02k5/10.cn201320238664.2.2013.08.14.
  [5] 一种新型后端盖[p].中国.h02k5/04.cn201220393952.0.2013.01.16.

空调外风机电机接线图|空调离心风机电机支架优化设计

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