专利名称:交流低速带机械起动器的小型电风扇的制作方法
本发明属于电动机及通风设备技术领域：
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现有技术和检索结果。
现有通风设备多由各型电动机装上风扇叶组成。个人及家庭用通风设备即各种电风扇则几乎都由罩极式或电容运转式异步电动机驱动。罩极式或电容运转式是指的单相电动机的两种起动方式，是现有技术。罩极式结构简单，但起动力矩很小，电能损耗大;电容运转式对于10瓦以下的低速电动机(12极以上)则制造十分困难。本发明的机械电磁联合起动装置，使得12极以上的2-20瓦单相永磁同步电动机结构简化易于制造。这种电动机尤其适宜于制造低速小型电风扇。经查阅电扇产品目录，未发现有带机械起动器的电扇。再查阅机械工业部编《分马力电机产品样本》(1984年版)、《控制微电机产品样本》(1978年版)、上海微电机研究所编的《微特电机产品样本》和该所编的《微特电机》等资料，在全国30多家微电机厂的产品中，未发现采用类似本发明的起动方法的产品。《分马力电机产品样本》中的TYD-16型永磁罩极式同步电动机与本明电机部份虽有相似处，但该型电动机转矩小，而且不可能通过加大电机尺寸及输入功率来增加输出功率，否则将因转子尺寸大，重量增加而使惯性矩增大，非但不能使带有风扇叶的转子起动，甚至空载时都不能自行起动。
本发明的目的是采用新颖的起动永磁同步电动机的装置，提供结构简单容易制造的小型电扇用驱动电动机，为市场提供新的系列电风扇产品。
本发明的实质内容是电扇的驱动电机及其起动器。电动机为外转子式永磁同步电动机，采用机械起动器起动。电机由定子(A)、转子(B)、起动器(C)三个部件组成。定子(A)由铁芯(9)线圈(10)、长管轴(7)、爪形磁极(15)和轴承(8)构成，转子(B)由永磁瓦(13)、机壳(12)及轴(14)构成;起动器(C)由扭簧甲(3)、扭簧乙(2)、撞块(5)、止块(6)、平衡杆(4)等零件构成。定子(A)、转子(B)、起动器(C)三个部件组成相互能活动的一个总体，部件相互之间及总体相对于挂钩(1)都可以绕同一中心旋转一定角度。绕组(10)通以激磁电流后，定转子磁场相互作用产生磁脉振并使得定子(A)振动不止，(带有风扇叶(11)的转子(B)惯性矩比定子(A)大，所以它相对于定子(A)处于静止状态)。但定子(A)的振幅小亦不能牵入同步转速。借助本发明的核心部份一起动器(C)就能使转子(B)定向牵入同步转速。起动过程如下通电前，撞块(5)与止块(6)在扭簧甲(3)的作用下，保持弹性接触。定子(A)的磁脉振振动经长管轴(7)传至撞块(5)，使得撞块(5)与止块(6)相互连续撞击。撞击的反弹力使定子(A)沿反时针方向(顶视)瞬时牵入同步速度旋转，但由于扭簧甲(3)反扭矩的平衡，定子不能持续旋转而是转过一定角度(＜330°)便停止。据相对运动原理，随着定子(A)旋转减慢退出同步速度，转子(B)以相反方向加速并牵入同步速度(以大地为静止参考点)。这个过程进行一次如果未能使转子(B)牵入同步速度，则撞块(5)与止块(6)在扭簧甲(3)的作用下必定再次接触，重复上述过程直至起动完成。转子(B)牵入同步运转后，负载转矩与扭簧甲(3)的反扭矩平衡并使得撞块(5)与止块(6)脱离接触。磁脉振亦同时消失。扭簧乙(2)的作用是吸收定子(A)起动时的撞击能量并转变为起动器的往复摆动加速起动过程缩短起动时间。据实验起动时间约为1～4秒。从整体看，起动过程的外观特征是通电后，起动器(C)即往复摆动，与此同时，转子(B)迅速按既定方向旋转。起动完毕，起动器(C)即停止摆动。转子的旋转方向由扭簧甲(3)的扭力矩方向决定。
本发明的特点在电动机及其起动器。与现有微电机技术相比其特点是在电机结构中没有TYD-16一类电机的罩极及单向制动器，也没有磁滞式及其它各种类型永磁同步电动机的副绕组及外接电容器以及减速齿轮机构。本发明的主要特征是带有机械起动器(C)。依靠起动器(C)克服电机转子及大直径风扇叶(11)的惯性矩，使低速小型电扇快速定向起动。本发明的另一个特点是电动机功率小(2～20瓦)转速低(500～300转/分)、节约能源、风扇叶直径大，风力柔和，无噪声，能够在高温环境条件下长时间连续运行。
1-挂钩;2-扭簧乙;3-扭簧甲;4-平衡杆;5-撞块;
6-止块;7-长管轴;8-轴承;9-铁芯;10-线圈;
11-风扇叶;12-机壳;13-永磁瓦;
14-轴;15-爪形磁极;
A-定子;B-转子;C-起动器申请人认为实施本发明的最好方式是制成吊扇，如图1、图2所示。外形视用途及安装方式而异。马达功率2～20瓦。
权利要求
1.一种交流低速带机械起动器的小型电风扇。主要用作床用吊扇(4瓦左右)或各类节电型电风扇(20瓦以下)。电动机主要特点是无罩极，无起动绕组，无外接电容器，只有一个绕组。靠机械起动器起动。机械起动器是本发明的主要特征。
2.权项1所述的带机械起动器的小型电风扇特征是，其中的机械起动器由扭簧甲、扭簧乙、撞块、止块和平衡杆等零件构成。用扭簧甲的旋向确定电扇的转向。
3.权项1所述的带机械起动器的小型电风扇特征是外转子式永磁同步电动机，由定子、转子和机械起动器等部件组成。
4.权项1所述的带机械起动器的小型电风扇具有下述的起动方式电机通电后，定、转子磁场相互作用使定子产生磁脉振动，这个振动通过撞块与止块的相互撞击和反弹作用而使定子瞬时牵入同步速旋转。旋转的定子受到扭簧甲扭矩平衡只转过一定角度便停止;据相对运动原理，转子即由停止状态以定子旋转的相反方向起动并牵入同步转速。
5.权项2中所述的扭簧特征是可以有不同的旋向、形状、并且可以用各种不同的弹性材料制成。
6.权项2中所述的平衡杆特征是，可以由各种形状的具有类似功能的物体来代替。
7.权项1中所述的带机械起动器的小型电风扇特征是可以做成各种不同功率、电压和形状。风扇叶的旋转轴可以是垂直于地面的，也可以是水平的或任意倾斜角度的。
8.权项1中所述的带机械起动器的小型电风扇特征是，风扇叶可以用各种材料设计成各种不同的合理的形状。叶片的个数为两个以上的任何合理的个数。
9.权项1所述的带机械起动器的小型电风扇的特征是，能够以某种合理的方式用在任何家用电器中。
专利摘要
本发明是交流低速带机械起动器的小型电风扇。解决了低速电扇小型化(即小功率)的技术难题。属于电动机及通风装置技术领域：
。其主要技术特征是，用机械起动器定向起动单相永磁低速小型同步电动机，带动风扇叶旋转。在单相永磁同步电动机起动方法中，取代了罩极、副绕组及外接电容器等传统装置，使得这类电机结构简化，易于制造。本发明主要用作床用吊扇(4瓦左右)供炎热地区人们睡眠时使用。也可以制成20瓦以下各种节电型电风扇。
文档编号H02K21/00GK85102741SQ85102741
公开日1986年10月8日 申请日期1985年4月9日
发明者苏荣森 申请人:苏荣森导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan