罩极电机转速

壁挂炉罩极风机的设计特点作者：罗劲生来源：《西部论丛》2018年第08期摘要：介绍壁挂炉罩极风机主要部件的材料、结构及设计等方面的特点关键词：罩极风机材料结构设计引言：罩极式交流离心风机在壁挂炉的作用是以一定流速将烟气强制排出炉体，同时使燃烧室与室外之间形成稳定压差，保证适量新鲜空气进入燃烧室与喷嘴喷出的燃气以一定的比例混合，达到最佳过剩空气系数，使燃气进行完全燃烧；燃烧室内保持微负压，烟气不会通过家用燃气壁挂炉壳体间的缝隙散入室内，避免烟气中毒现象的发生。

对产品的安全性及稳定性有着较高要求。

壁挂炉罩极风机主要由电机部分及风机部分构成，风机部分主要包刮风轮、蜗壳、风压管等，电机部分主要包刮定子、绕组、转子、前后支架、减震圈、轴承、散热风叶等。

1.风机部分的材料、结构、设计特点壁挂炉正常排烟温度达到160℃～180℃，由于天然气完全燃烧时是二氧化碳和水，壁挂炉停止工作时会有冷凝水和沙尘从排烟管进入到风机蜗壳里面，所以风机部分的材料除了要耐高温还要耐湿热腐蚀。

㈠风机蜗壳：使用压铸铝合金或者电镀铁板。

压铸铝壳有较强的机械性能、耐腐蚀性能和更好的隔音性能，而电镀铁板具有加工方便，使用灵活等特性，可以根据安装及使用要求进行选择；㈡风轮：使用铝合金板或者电镀铁板。

铝合金密度低，强度较高，质量较轻，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度，但有些铝合金的耐腐蚀性差，高温软化快，所以需要注意选用合适牌号的铝合金；电镀铁板重量较重，对于电机轴承的负荷较大会影响轴承寿命，并且叶片切口容易锈蚀，在使用过程中叶片容易积聚沙尘使风机整机的动平衡性能越来越差而引起风机的振动噪音，其优点是风轮叶片铆接牢靠，不会松动；㈢风压管：使用铁管或者塑料管，其作用是连接风压开关，起到启停壁挂炉的作用。

铁管一般只能做成单负管形状，风压值较低，对于壁挂炉的匹配性能要求较高。

塑料管一般采用PPS塑料，耐温可以达到265℃，可以做成喇叭形状，并可以设计成双取样管形式（一正一负），对风压有放大作用，风压值较高，通用性较好，但塑料模具的加工精度要求较高，一致性较差；2. 电机部分的材料、结构、设计特点电机部分作为整个风机的驱动部分，所使用的材料需要用H级（最高级）的绝缘材料。

单相罩极式电机为了获得起动转矩，在槽中放置铜环或短路线圈，称为罩极线圈。

罩极线圈的作用是使一个原来没有旋转性质的磁场变成为一个在极面上从未罩部分向被罩部分连续移动的磁场，因而具有旋转性质。

罩极电机是不能反转的。

罩极式单相电机的工作原理定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。

短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场，使转子转起来。

上图中电机的转动方向：瞬时针旋转。

因为没有短路环部分的磁通比有短路环部分的磁通领先。

罩极电机磁通分析电机的转向为AC，方向不能改变；如要改变方向，只能改变罩极的位置或将转子旋转180度。

电容分相式起动工作原理启动时开关K闭合，使两绕组电流I1,I2相位差约为90°，从而产生旋转磁场，电机转起来；转动正常以后离心开关被甩开，启动绕组被切断。

单相异步电机的使用单相异步电动机功率小，主要制成小型电机。

它的应用非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。

++++++++++++++++++++++++++++++++单相异步电动机定义：采用单相交流电源的异步电动机称为单相异步电动机。

结构：定子——单相绕组，转子——笼型转子。

原理：当单相定子绕组中通入单相交流电，在定子内会产生一个大小随时间按正弦规律变化而空间位置不动的脉动磁场。

分析表明，此交变脉动磁场可分解成两个转向相反的旋转磁场，因而在电动机静止时正反两个转矩相等，即：起动转矩为零，不能自行起动。

分类：电容分相式和罩极式两种。

电容分相式结构示意图其中转子为笼型转子，定子上有工作绕组A和起动绕组B，这两个绕组在空间位置上相差90°。

起动绕组串接电容器C后与工作绕组并联接入电源。

在同一单相电源作用下，选择适当的电容器容量，使工作绕组和起动绕组的电流在相位上近于相差90°，这就是分相。

罩极电机的介绍罩极电机是一种新型的电机类型，它可以通过对电机组件进行特定的设计，以实现更高效率和更低噪声的运行模式。

在本文中，我们将对罩极电机进行详细的介绍，包括其工作原理、应用和优点等方面。

工作原理在传统的电机中，电机转子和定子之间会产生空隙，空隙越小，电机的效率就越高。

然而，由于制造和安装方面的限制，电机转子和定子之间的空隙很难做到非常小。

这会导致电机在运转过程中产生噪声和振动。

而罩极电机则通过一种新的设计方式，可以有效地减少电机转子和定子之间的空隙，从而实现更高效率和更低噪声的运行模式。

具体来说，罩极电机采用的设计是将电机的定子“罩”起来，使得电机转子能够更加紧密地贴合定子表面，从而减少了空隙。

此外，罩极电机还采用了一种新型的励磁方式，称为“定子双馈电机”，这种电机在电机运行时会产生一个旋转磁场，通过定子和转子之间的双馈作用，将旋转磁场转换为转子轴向力，进而推动电机转子高速旋转。

应用罩极电机的高效率和低噪声特点，使得它适用于多种应用场景。

以下是一些常见的应用场景：家电罩极电机可以被应用于各种家电产品，如洗衣机、冰箱、空调等。

由于其低噪声运行模式，能够使得家电产品更加安静，减少了使用过程中产生的噪音污染。

汽车罩极电机也可以被应用于汽车行业，例如用于发动机、空调压缩机等部件中。

在汽车行业，罩极电机能够有效地提高汽车的运行效率和降低噪声，从而提高驾驶体验。

工业罩极电机也可以应用于工业领域，例如用于风力发电机、水泵等设备中。

在工业领域，罩极电机能够实现更高效的能量转换和更稳定的工作模式，从而提高生产效率。

优点罩极电机与传统电机相比，具有以下优点：•高效率：罩极电机能够减少电机转子和定子之间的空隙，从而能够更高效地转换电能为机械能。

•低噪声：罩极电机能够减少电机运行时产生的噪声，从而使得使用体验更好。

•高可靠性：罩极电机采用双馈电机的励磁方式，能够提高电机的稳定性和可靠性。

•适应性：罩极电机能够适应多种应用场景，例如家电、汽车和工业领域，具有广泛的应用前景。

电机转速换算公式
电机转速的换算涉及到2极和4极电机。

下面将分别介绍2极和4极电机的转速换算公式。

2极电机转速换算公式
2极电机是指电机的定子上有两组绕组，因此电机的极数为2。

2极电机的转速换算公式如下：
转速 = (120 * 频率) / 极数
其中，转速是电机的转速，频率是电源的频率，极数是电机的极数。

例如，如果电源的频率为50Hz，2极电机的转速换算公式为：
转速 = (120 * 50) / 2 = 3000 RPM
因此，当电源频率为50Hz时，2极电机的转速为3000转每分钟（RPM）。

4极电机转速换算公式
4极电机是指电机的定子上有四组绕组，因此电机的极数为4。

4极电机的转速换算公式如下：
转速 = (120 * 频率) / 极数
其中，转速是电机的转速，频率是电源的频率，极数是电机的极数。

例如，如果电源的频率为50Hz，4极电机的转速换算公式为：
转速 = (120 * 50) / 4 = 1500 RPM
因此，当电源频率为50Hz时，4极电机的转速为1500转每分钟（RPM）。

总结
2极和4极电机的转速换算公式可以帮助我们在给定电源频率和电机极数的情
况下计算出电机的转速。

这些公式是基于频率和极数之间的关系推导出来的，
通过简单的计算，我们可以得到电机的转速。

这对于电机的设计和应用非常重要，因为转速是电机运行的关键参数之一。

通过了解和应用这些转速换算公式，我们可以更好地理解和控制电机的运行速度。

罩极电机的工作原理
罩极电机是一种常用的直流电机，其工作原理如下：
1.结构：罩极电机由定子和转子两部分组成。

定子是固定的，
由一组线圈组成，被称为电枢。

转子是可以旋转的部分，由一组永磁体组成，被称为磁极。

2.电流流动：当电流通过电枢线圈时，会产生一个磁场。

这个
磁场和转子上的磁极相互作用，会使得转子发生旋转。

3.电流换向：为了让转子持续旋转，电流的方向需要不断变换。

这个变换是通过一个叫做换向器的装置实现的。

换向器会根据转子位置的不同，使电流按照正确的顺序流过不同的电枢线圈，从而控制转子的旋转方向。

4.力的产生：当转子旋转时，转子上的磁极也会旋转。

这个旋
转磁场与定子上的磁场相互作用，产生一个力，使得转子继续旋转。

5.转矩调节：为了控制电机的转速和转矩，可以通过调节电枢
电流的大小来实现。

增加电枢电流会增大产生的磁场，从而增强转矩。

总结：罩极电机利用电流产生的磁场和磁极之间的相互作用，实现转子的旋转。

通过不断变换电流的方向和调节电枢电流的大小，可以控制电机的转速和转矩。

常用单相电动机种类及特性在家用电器设备中，常配有小型单相交流感应电动机。

交流感应电动机因应用类别的差异，一般可分为分相式电动机、电容启动式电动机、永久分相式电容电动机、罩极式电动机、永磁直流电动机及交直流电动机等类型。

一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后，电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子，从而使转子产生电动势，并相互作用而形成转矩，使转子转动。

但单相交流感应电动机，只能产生极性和强度交替变化的磁场，不能产生旋转磁场，因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场，转子才能转动，所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。

１．分相启动式电动机分相式电动机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。

该电机有一个鼠笼式转子和主、副两个定子绕组。

两个绕组相差一个很大的相位角，使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些，因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。

这个旋转磁通切割转子上的导体，使转子导体感应一个较大的电流，电流所产生的磁通与定子磁通相互作用，转子便产生启动转矩。

当电机一旦启动，转速上升至额定转速７０％时，离心开关脱开副绕组即断电，电机即可正常运转。

２．罩极式电动机罩极式单相交流电动机，它的结构简单，其电气性能略差于其他单相电机，但由于制作成本低，运行噪声较小，对电器设备干扰小，所以被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。

罩极式电动机只有主绕组，没有副绕组（启动绕组），它在电机定子的两极处各设有一副短路环，也称为电极罩极圈。

当电动机通电后，主磁极部分的磁场产生的脉动磁场感应短路而产生二次电流，从而使磁极上被罩部分的磁场，比未罩住部分的磁场滞后些，因而磁极构成旋转磁场，电动机转子便旋转启动工作。

罩极式单相电动机还有一个特点，即可以很方便地转换成二极或四极转速，以适应不同转速电器配套使用。

３．电容式启动电动机该类电动机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机。

罩极电机转速1. 罩极电机简介罩极电机（Shaded-pole motor）是一种交流电动机，它的转子上有一对环形的罩极。

罩极电机的主要特点是结构简单，体积小，制造成本低。

它广泛应用于家用电器、风扇、冷却器和空气净化器等领域。

2. 罩极电机工作原理罩极电机的工作原理是利用旋转磁场产生的感应作用力使转子旋转。

当通电时，主线圈中产生一个旋转磁场，而罩极上的铜环则会产生一个相位滞后于主线圈磁场的辅助磁场。

这两个磁场之间产生一个合力，使得转子开始旋转。

3. 罩极电机转速控制方法3.1 频率控制法通过调节供电频率可以改变罩极电机的转速。

当频率增加时，供给给定负载的功率也会增加，从而提高了驱动力矩和转速。

这种方法适用于无级调速的应用场景。

3.2 串联可变阻值法通过串联一个可变电阻来改变电机的转速。

增加电阻会降低供给电机的电压，从而减小了转速。

这种方法适用于需要离散调速的应用场景，但效率较低。

3.3 变压器调压法通过在供电线路中添加变压器来改变罩极电机的转速。

降低供给电机的电压可以减小转速。

这种方法适用于需要离散调速且效率要求较高的应用场景。

3.4 变频器控制法利用变频器可以实现对罩极电机转速的精确控制。

变频器可以改变供给电机的频率和电压，从而实现对转速的调节。

这种方法广泛应用于工业领域，具有精确、稳定和高效率等优点。

4. 罩极电机转速特性4.1 空载转速空载转速是指在无负载情况下罩极电机达到的最大转速。

空载转速取决于供给频率和线圈设计。

4.2 负载特性罩极电机在不同负载下，其输出扭矩和转速会发生变化。

通常情况下，负载越大，转速越低，输出扭矩越大。

4.3 转速稳定性罩极电机的转速稳定性是指在额定负载下，电机转速的波动程度。

转速稳定性越好，电机运行越平稳。

5. 罩极电机应用领域罩极电机由于其结构简单、制造成本低等特点，在家用电器和小型设备中得到了广泛应用。

以下是一些典型的应用领域：•家用电器：风扇、抽油烟机、洗衣机等；•冷却器和空气净化器；•自动售货机和自动门等自动控制设备；•医疗设备：离心机、注射泵等。

专利名称：风扇及罩极式电机调速系统及罩极式电机调速方法专利类型：发明专利
发明人：张江,柯浩伟,郭俊峰
申请号：CN202110008746.7
申请日：20210105
公开号：CN112838803A
公开日：
20210525
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种风扇及罩极式电机调速系统及罩极式电机调速方法，罩极式电机调速系统包括主控模块、以及分别与主控模块通信连接的开关机检测模块、转速设置模块、交流电压过零检测模块、可控硅驱动电路模块；开关机检测模块用于检测开关机指令；转速设置模块用于设置转速档位设置值；交流电压过零检测模块用于检测交流输入电压过零点；可控硅驱动电路模块与外部电机通信连接；主控模块在开关机检测模块检测到开机指令后，主动检测交流电压过零检测模块是否检测到的交流输入电压过零点，并根据转速设置模块设置的转速值，调节可控硅驱动电路模块在一个交流输入电压周期内的导通时间，以达到对外部电机预设的转速，可减少电机线圈，降低电机成本。

申请人：深圳市亿联智能有限公司
地址：518000 广东省深圳市宝安区新桥街道黄埔社区洪田新丰泽园工业区A栋二层
国籍：CN
代理机构：深圳正和天下专利代理事务所(普通合伙)
代理人：杨波
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罩极电机的基本简介一：概述将电能转化为机械能（此时称为电动机）；或将机械能转化为电能（此时称为发电机）；或是将一种形式的电能转化为另一种形式的电能（此时称为变压器）等等所有这些能够实现能量的转化的这样一种设备统称电机。

电机工作的基本原理是应用两大定律：即法拉第电磁感应定律与欧姆定律，同样遵循能量守恒定律。

电机有交流电机、直流电机以及交直流两用电机。

交流电机又分为异步电机、同步电机。

本司生产的罩极电机即是异步电机的一种，步进电机是同步电机的一种也称脉冲电动机，串激电机则可以设计为交直流两用电动机。

所谓微电机一般来说是指输入功率为1000W以下的电机，而输入功率在750W以下的微电机也称为分马力电机。

本司生产的罩极电机是单相异步驱动微电机的一种，其结构特别简单，一般采用凸极定子，主绕组为集中绕组，而在每个磁极表面开有小槽，其中嵌放短路环（或称罩极线圈）作为副绕组，其功能是将短路环所罩住的磁势移相，从而形成椭圆形磁场产生定向起动力矩，将电机起动。

这种电机具有结构简单、制造方便、适合批量生产和成本低廉的优点，而且运转时噪音低，没有无线电干扰。

其缺点是运行性能和起动性能较差，效率和功率因数较低。

因此一般用于空载或轻载起动的小容量场合，如电扇、仪用风机和电动模型等产品。

二：基本技术要求常规罩极电机的额定指标主要有下列几项：1）电压（V）指电机在正常运行时，定子绕组应接的电源电压。

世界各国、各地区使用的电压很多不同，因此电机的电压规格也很多，譬如：120V、230V、220V、240V、100V等，在工业应用中也有用12V、24V、36V、45V等。

电源电压的允许偏差为不大于±5%。

2）频率（Hz）即交流电源的频率，我国电力网的频率规定为50赫兹，有的出口产品为60赫兹。

频率允许偏差不超过±1%。

3）功率（W）指电机在额定运行时转轴的机械输出功率，对于输出功率较小的电动机，为便于用户选用，也可用输出转矩来表示，有些电机是以整机综合指标考核的，此时往往用最大输入功率来反映它的功率指标。

标题：罩极电机设计指引1.概述罩极电机是微型单相感应电动机中最简单的一种.由于它具有结构简单,制造方便, 成本低廉,运行可靠,过载能力强,维修方便等优点而被广泛地用于各种小功率驱动装置中.其缺点是运行性能和起动性能较差,效率和功率因子较低,一般用于空载或轻载起动的小容量场合.如电风扇等.2.工作原理一个没有罩极环仅有主绕组的电机, 是没有起动转矩, 在实际中是无法使用, 为了获得起动转矩, 采用附加副绕组的措施。

这个绕组不是靠外接电源供电, 而是靠它与主绕组轴线间保待有θ<90 的偏角, 见图1。

主绕组通电后, 其中一部分主磁通Φm’会穿过这一短路环, 感应电势产生电流, 短路环则如变压器的副绕组一样, 产生去磁通Φk, 与Φm’合成后在罩极区间将是Φs, 最后决定了罩极环上的电势Ek, 这样在主极与罩极的不同区间使有时间相位不同的Φm与Φs在脉振, 构成了椭圆磁场, 产生了起动转矩。

在转子是闭路的条件下, 转子就会起动。

由于Φm是超前Φs的, 磁场是从超前的磁通移向滞后的, 所以电机的旋转方向是由主极移向罩极的顺时针方向。

a）工作原理 (b) 矢量图图1罩极电机的原理及矢量图3.技术指针及术语3.1技术指针额定功率额定电压额定电流额定转速3.2术语3.2.1效率电机输出功率与输入功率之比.3.2.2功率因子COSØ电机输入有效功率与视在功率之比.3.2.3起动扭力Tst电机在额定电压, 额定频率和转子堵住时所产生的扭力.3.2.4最大扭力Tmax电机在额定电压, 额定频率和运行温度下,转速不发生突降时所产生的最大转矩.3.2.5噪音电动机在空载稳态运行时A计权声功率级dB(A).3.2.6振动电动机在空载稳态运行时振动加速度有效值(m/s2)4.基本结构罩极电机是结构最简单的一种单相电动机,其结构可分为两类.一是隐极式,从外形来看,定转子均匀开槽,转子为鼠笼式.定子上有主绕组和自行闭路的副绕组或称为罩极绕组.两绕组可以作成等线圈式,也可分别作成正弦绕组.不过两绕组要不成正交的安放,即绕组轴线间夹角小于90度. 它的定子上有主副相两套绕组, 但其主绕组大多采用集中绕组形式, 副绕组则是一个置于局部磁极上的短路线圈, 即罩极线圈（也称短路环）.这类电机又可分为两种,一种如图1(b)所示的圆形结构,它的定子可明显的看出凸极型式.主绕组套在磁极上,罩极环则嵌于磁极一角,且多为一个.另一种是方型结构,铁芯如变器一样,见图1(a),主绕组被套于一根铁心柱上,磁极与转子则在铁芯的另一根柱上,在磁极一角多放两个罩环。