电机风叶

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电开工具通风与冷切系统

XXX电开工具研究所：

电开工具通风与冷切系统除直接影响到电机温升外，在有电开工

具中，还起到排屑与冷切传动机构作用，如电刨排屑作用；电链锯风

扇可以冷切刹车系统与齿轮传动机构作用。

一：风路：风路由进风口、定子铁心与机壳间通道，定子铁心与转子

间气隙、挡风板、出风口组成。

1、出风口设计：

出风口宽度按我们经历设计一般不超出6.5mm，一般我们按

照宽度设计，这样做目是防止塑料件、铝压铸件在开模时，拔

模斜度被厂家放过大而超过了6.5mm。

出风口设计还可以按照“标准试验指插入风口后不能与电动机

内任何带电体与旋转运动部件相触及〞原那么来设计。

出风口长度应设计尽可能长，只要产品构造强度允许；但不能

取太长，一般不超过70mm，如果太长，可能会造成一面出风，

一面进风乱风情况出现。

出风口形状设计应根据电机运转情况而定，如果电机为正反转

电机，那么出风口形状应设计成径向辐射式形状；如电机为单

向运转，应设计成倾斜式以减少风阻与噪音。

出风口位置设计：出风口位置对准风扇，冷切效果好，但噪音

较大，我们一般都不采用这种做法，而是将出风口与风扇位置

错开风扇厚度2/3距离为好，再把出风口作成倾斜就比拟好了；

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当然我们在设计中有时需要将径向出风改为轴向出风，那么需

要加一导流圈，将径向出风改为轴向出风。这样作好处是防止

工具使用者在操作时被风吹后晕了大脑，尤其是在寒冷冬季，

防止操作者被带有碳粉疾风吹拂是我们今后设计时要考虑。毕

竟这种感觉会导致使用者肺部会吸入大量碳粉而生病。

2、挡风板设计：

挡风板固定在电开工具机壳或定子铁心上，处于风扇与定子之

间。挡风板作用主要是：归整流经进风口带走电机热风，以便

能很好被风扇排除，到达冷切电机目。挡风板在我们多年设计

中，开展出了更多如下用处。增加机壳强度作用。机壳是塑料

件，及容易变形，有时我们把挡风板外圈与机壳内腔之间放

0mm～过盈量，让它们挡风圈死死撑住机壳，防止机壳变形，

增加了机壳强度，可以很好保证整机运转平稳。

挡风圈还可以用做定位元件。在园林电开工具电机设计中，整

体式电机运用已缺乏为奇，在整体式电机设计时，挡风圈不但有

整流作用，还有定位作用，比方将挡风圈与定子外圆定位，将电

机转子前轴承固定在分体式挡风圈上。

挡风板与风扇间距离最好在2.5～3mm之间，不宜过大，过大，

会使风在此处形成涡流，热风不容易排除，过小那么对电机转子

风扇安装尺寸要求高，同时出风时风流过激容易有哨音。

挡风板内孔设计：挡风板内孔设计针对单向串励电机，挡风板内

孔设计成比定子内孔大1mm，既单面大，

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挡风板到定子铁心端面距离，要求挡风板不触及定子漆包线，一

般设计时放2～3mm间隙。但是我们在设计时为了尽量缩短转

子长度，这个间隙放得尽可能小。

3、定子铁心与机壳间风道：

定子铁心与机壳间风道一般放2～3mm，气流重这里通过对电

机降温有重要作用，近年来，我们在设计时，往往为了本钱因素

而不设间隙，前提是温升域度要很大。特别是以机身为握持部位

电开工具，如小角磨等。为了工具整体性能着想，我们应该考虑

这个间隙。

4、定子与转子铁心间间隙。

定子与转子铁心间间隙俗称为气隙，对温升影响很大，气流往

往主要从这里通过，带走热量。气隙设计为0.5～0.7mm距离，

要求气隙尽量均匀，这就与定子定位有关，如果机壳安装定子

孔〔通常由机壳八条筋组成〕与安装转子轴承孔不同心，那么

会引起间隙不均匀，这往往会造成转子在高速运转时，整机发

生振动；我们在样机装配时，或模具设计时要求做一模拟转子，

查看气隙是否均匀，而修配机壳模具。这是我们在首样试装时

必须检查一项指标。

5、进风口设计

进风口设计原那么上是越大越好，对与一类与二类电开工具，

进风口不能超过6mm，而二类电开工具强调不能用标准实验

针触及工具内任何带电、运转零件。

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而我们设计进风口时，一般设计成～；或按隐形风口设计。一

般进风口面积为出风口1.3～1.5倍，今年来，特别电机设计体

积要求尽量小，在温升、本钱等前提下，我们设计时尽量把进

风口作大。

进风口位置尽量靠近电机换向器，并且要求进风不要乱向，特

别是隐形风口设计，开口方向尽量开在一边。

当然我们在设计隐形风口时侯，考虑工具使用工况，为防尘设

计，风口开口应尽量防止有利于灰尘，木粉等进入方向。进风

口边缘尽量作到圆角，可以有效减少风阻。

6、风扇设计：

风扇设计对电机温升起到关键作用，风扇在串励电机中安装在

转子轴上，用胶胶死，与转子一起做动平衡。

风扇分为前倾斜式、后倾式与发散式。

前倾斜式风扇特点是：

叶片比拟短、叶片间距短、叶片数较多、噪音低、压力低〔叶

片对气流做功较大〕、风量大、效率低、风叶曲率半径小〔如果

曲率半径大、效率更低〕。

后倾式式风扇特点是：

叶片比拟长、叶片间距适中、叶片数目适中、噪音低、压力高、

效率高、风量小、叶片曲率半径大。

发散式风扇特点：

叶片比拟长、叶片比拟适中、叶片数目适中、压力低、效率低。

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不同风扇运用场合：

前倾斜式风扇运用在低压、转速不高场合、如果要求风量大、

可以将叶片数目增多，也可以用于高速场合。

后倾斜式风扇运用在高压、要求输出功率高、转速教高场合、电

开工具中风扇优先选用后倾斜式风扇。

发散式风扇运用在正反转电机上。

风扇叶片选择：

我们根据风动学理论，叶片数最直范围在18～24之间。

串励电机用风叶其叶片选择多一点为好，正常在20～26之间。

如果用前弯式、要求大风量时其叶片可以选择高达38。

用于前风冷切电机〔既工具效率比拟低〕从噪音角度考虑、叶

片数目可少，最少可作到5～6片〔如吹吸风机〕，而有7～8

片，如打草机，有12～13片，如割草机。

我们在设计时候，风扇叶片数目不要太多，除非特别要求。因

为太多，空气噪音太大fv=Nv/60〔N为叶片数〕。

叶片高度限制：用于50%电机，对离心式风扇而言，起风扇叶

片高度为5～8mm，而对于轴流式风扇，其叶片为12～20mm。

对于强风冷切电机、其叶片高度适当加高，视工具工况而言。

叶片厚度限制：一般地风扇叶片厚度上端为1.2～1.5mm，下

端为1.5～1.8mm。对于转速高，直径大可以适当加厚。

风扇压力特点，一般为外径压力高，内径压力低。空气进风时

从低压区进入高压区，不得从高压区进入低压区。

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风扇叶片弯曲方向：离心式风扇叶片弯曲方向应与电机旋转方

向一致。如果相反，风流向不会改变，而风损较大。

轴流式风扇应根据以下情况具体确定；当电机转向为顺时针时

〔沿换向器向风扇看〕，那么叶片弯曲方向为逆时针方向。反之，

那么为顺时针方向。轴流式风扇叶片弯曲方向应严格按照上述

要求执行，否那么风流向将反向。

离心式风扇特点：

噪音大、效率较低、风量较小、压力较高、离心式风扇用于小

功率、并用于低速。

轴流式风扇特点：

噪音小、效率较高、风量较大、压力较低、轴流式风扇用于大

功率、并用于高速。

风扇外径尺寸设计：针对定子外径尺寸为54、58、62、66小

电机、离心式风扇外径等于定子外径。

对于72、73定子电机而言，其外径小于定子外径，如果要求

风量大，风扇外径可等于73。

对于85、95电机而言，风扇外径绝对小于定子外径，85电机

不超过80，95电机不超过85；

外径超过85风扇其外径要足够。

风扇外径要考虑空气噪音，风扇直径越大，噪音越大，如果在

温升允许情况下，减少风扇直径可有效降低噪音。

轴流式电机风扇直径等于定子外径，对于95电机而言,不超出

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95、正常为92、93，并多用金属制造。

强风冷切电机〔小体积，大功率〕，其风扇外径应根据工具工况

条件确定。

对于效率在30～40%电开工具，定子54、58、62而言，其风

扇外径等于〔1.3～1.5〕定子直径。

对于73、85电机，其风扇外径等于〔1.1～1.2〕定子直径。

对于95电机，其风扇直径等于〔1～1.1〕定子外径。对于效

率在〔10～20%〕工具。定子54、58、62而言，其风扇外径

等于〔1.3～1.6〕定子直径。

对于大型号电机而言，电机定子外径可以作成方形，其风扇外

径是定子外径2倍。但是我们在设计时候应具体情况具体应用，

如要求扭力大些，那么风扇外径可小些，如扭力足够，风扇外

径可以大些。

最后风扇外径与挡风圈或者机壳之间距离应为2～3mm，太大

了会形成涡流，太小了会有笛音。

风道系统设计

技术资料2021-05-1014:18:53阅读92评论0字号：大中

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一、出风口

1、进风口面积≈〔1.2～1.4〕出风口面积，当然要视机体内部

情况而定，如内部孔腔大，比例关系可降低；

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2、根据电开工具平安要求，出风口载面宽应小于6.5mm，正

常取5.5mm；

3、出风口长度不能太长L≈〔50～70〕mm，太长会使进出

风乱向〔在出风口处，一边进风，一边出风〕；

4、进风口应考虑其换向器火花不被看见为原那么，做成其百叶

窗式，或直接开在端部；

5、进风口进风边缘应做成圆角，包括其拐弯处也应做圆角，这

样可将风损减少；

6、进风口处应考虑换向器冷却；

7、考虑换向器冷却，可以将进风口做成两个进风口，一个用于

冷却换向器，另一个

用于冷却电机。但此时风扇应做成两边均在叶片风扇，确保

两个压力区不受影响；

如：高速钻〔电木铣、直流风扇〕；如：E03、E04电机风

扇做成不够好。5

8、出风口对准风扇，冷却效果好，但噪音较大，出风口与风扇

位置相互错开为好，以降低噪音；

9、离心风扇如需轴向进风，经向出风，出风口应对准风扇叶片

处，如因工具使用问题，需

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轴向出风，应在构造上做个导风圆，且风扇外径与导风圈内

径之间距离较大，一般为

4～5mm；以便让离心风扇从经向出来风沿轴向流动；

10、风扇与导风圈或机壳之间距离：风扇外径与导风圈或机壳

之间距离一般2～3mm，

太小会有笛音，太大会有涡流。+L1

S'

二、定子与机壳间风道

1、定子与机壳间风道间隙为2～3mm，如温升值有较大余

量，也可不设置风道；

2、三相(单相〕异步电机一般要设4mm以上风道；

三、挡风板〔导风圈〕

1、对串接电机而言，挡风板到风扇端面距离为2～2.5mm，

过大会使空气在此处形成

涡流，过小那么加工工艺要求高；"

2、挡风板到定子绕组端部距离一般为2mm，当然挡风板如

是金属应考虑6mm爬电距离；

3、轴流风扇电机，如果定子铁心与机壳间留有风道，也应设

置挡风板，且挡风板与风扇

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端面间距离应大些，一般6～8mm以上，有大于10mm，

无风道，可不用；当然，

考虑本钱及工具尺寸，可以为2-3mm.

4、三相〔单相〕异步电机因转速n较低，风扇外径又受构造

限制，风压较低，一般采用

离心式风扇，为减少风阻，挡风板内孔一般为定子绕组端

部最大内、外径平均值，

挡风板到定子绕组端部距离不少于4mm；

5、如挡风板内径有其它件如轴承，其挡风板内孔外径应比

转子外径大1～2mm或相等。