低耗能三相异步电机
阅读说明：本技术 低耗能三相异步电机 (Low-energy-consumption three-phase asynchronous motor ) 是由 王荷炳 于 2021-06-16 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种低耗能三相异步电机,其包括电机轴及机壳；还包括散热电机、扇叶、膨胀件、移动导电件、固定导电件及控制器；所述散热电机设于机壳上,且所述散热电机用于驱动扇叶转动；所述膨胀件的一端贴合机壳；所述移动导电件设于膨胀件上,且所述移动导电件连接电源正极；所述固定导电件设于机壳上,且所述固定导电件耦接控制器；所述机壳的温度高于预设值时,所述膨胀件受热膨胀,使得所述移动导电件贴合固定导电件,所述控制器得电以控制散热电机运转。仅当机壳的温度高于预设值时,膨胀件的体积增大,使得移动导电件贴合固定导电件,控制器得电以控制散热电机运转,驱动扇叶转动,消耗电能以加速空气流动,为机壳提供散热。(The application relates to a low-energy-consumption three-phase asynchronous motor, which comprises a motor shaft and a shell; the fan also comprises a heat dissipation motor, fan blades, an expansion piece, a movable conductive piece, a fixed conductive piece and a controller; the heat dissipation motor is arranged on the shell and used for driving the fan blades to rotate; one end of the expansion piece is attached to the shell; the movable conductive piece is arranged on the expansion piece and is connected with the positive pole of the power supply; the fixed conductive piece is arranged on the shell and is coupled with the controller; when the temperature of the shell is higher than a preset value, the expansion piece is heated to expand, so that the movable conductive piece is attached to the fixed conductive piece, and the controller is powered on to control the heat dissipation motor to operate. When the temperature of the casing is higher than the preset value, the volume of the expansion piece is increased, so that the movable conductive piece is attached to the fixed conductive piece, the controller is powered on to control the heat dissipation motor to operate, the fan blades are driven to rotate, electric energy is consumed to accelerate air flow, and heat dissipation is provided for the casing.)
技术领域
本申请涉及电机散热的领域，尤其是涉及一种低耗能三相异步电机。
背景技术
电机的主要作用是消耗电能产生驱动转矩，以作为各种机械装置的动力源。
电机在使用过程中，必然有部分电能转换成热能，为保证电机处于正常工作温度，通常在电机轴的一端固定连接扇叶，电机工作时，电机轴转动以输出驱动转矩；同时，电机轴还带动扇叶转动，搅动电机周侧的空气，即电机工作时，还消耗部分能量以加速空气流动，为电机本身提供散热。
但在冬季，气温较低，尤其是北方地区，气温可降至零下，则仅依靠电机与低温空气之间的热交换即可满足电机的散热需求；但此时，电机轴仍带动扇叶转动，消耗部分能量以加速空气流动，造成不必要的能源消耗。
发明内容
在满足电机散热的基础上，为了降低电机的能耗，本申请提供一种低耗能三相异步电机。
本申请提供的一种低耗能三相异步电机，采用如下的技术方案：
一种低耗能三相异步电机，包括电机轴及机壳；还包括散热电机、扇叶、膨胀件、移动导电件、固定导电件及控制器；
所述散热电机设于机壳上，且所述散热电机用于驱动扇叶转动；所述膨胀件的一端贴合机壳；所述移动导电件设于膨胀件上，且所述移动导电件连接电源正极；所述固定导电件设于机壳上，且所述固定导电件耦接控制器；
所述机壳的温度高于预设值时，所述膨胀件受热膨胀，使得所述移动导电件贴合固定导电件，所述控制器得电以控制散热电机运转。
通过采用上述技术方案，仅当机壳的温度高于预设值时，膨胀件的体积增大，使得移动导电件贴合固定导电件，控制器得电以控制散热电机运转，驱动扇叶转动，消耗电能以加速空气流动，为机壳提供散热。
若环境温度低，仅依靠电机与低温空气之间的热交换即可满足电机的散热需求；则此时，机壳的温度低于预设值，膨胀件的体积较小，移动导电件与固定导电件之间存在间距，则控制器不得电，散热电机不运转，即仅依靠电机与低温空气之间的热交换即可满足电机的散热需求时，避免消耗电能以加速空气流动，实现降低能耗。
优选的，还包括弹簧，所述弹簧的一端固定连接膨胀件，所述移动导电件固定连接弹簧的另一端。
通过采用上述技术方案，机壳的温度升高至等于预设值时，膨胀件体积增大后，使得移动导电件贴合固定导电件；随后，若机壳的温度继续升高，则膨胀件体积继续增大；但此时，固定导电件阻碍移动导电件的继续移动，则利用弹簧的弹性变形自动补偿膨胀件与移动导电件之间的间距变化。
优选的，还包括相互吸引的移动磁体及固定磁体；所述移动磁体固定连接弹簧远离膨胀件的一端；所述固定磁体设于机壳上，且所述固定磁体位于固定导电件的周侧。
通过采用上述技术方案，机壳的温度低于预设值时，移动导电件与固定导电件之间的间距较大，则两者之间的磁力较小，弹簧受拉变形，且弹簧的弹性力与磁力相平衡。
机壳的温度升高至等于预设值时，膨胀件体积增大，移动导电件与固定导电件之间的间距缩小，则移动磁体与固定磁体之间的磁力增大，使得磁力大于弹簧的弹性力，则在磁力作用下，移动导电件克服弹簧的弹性力向靠近固定导电件的方向移动，进而使得移动导电件贴合固定导电件，控制器得电以控制散热电机运转，且此时，移动导电件与固定导电件存在挤压力，其该挤压力与弹簧弹性力之和等于磁力。
随着散热电机的运转，扇叶转动以提供散热，机壳的温度降低至等于预设值时，弹簧的弹性力仍小于磁力；移动导电件与固定导电件之间保持贴合状态，散热电机继续运转；机壳的温度继续降低至明显低于预设温度，膨胀件的体积缩小，膨胀件与移动导电件之间的间距增大，使得弹簧的弹性力增大，直至弹簧的弹性力大于磁力时，弹簧的弹性力使得移动导电件克服磁力向远离固定导电件的方向移动，散热电机随即停止圆运转。
通过上述过程，若仅依靠电机与低温空气之间的热交换导致机壳的温度在预设温度值的上下波动时，避免散热电机频繁启停，保证散热电机的使用寿命。
优选的，所述移动磁体设于移动导电片背离固定导电片的一侧；所述固定磁体设于固定导电片背离移动导电片的一侧。
通过采用上述技术方案，一方面，移动磁体与固定磁体之间通过磁力作用相互靠近时，保证移动导电片贴合至固定导电片；另一方面，移动导电片贴合固定导电片时，使得移动磁体与固定磁体之间仍具有一定间距，以限制动磁体与固定磁体之间的最大磁力，保证机壳温度降低后，弹簧的弹性力可增大至大于最大磁力，以使得移动磁体远离固定磁体。
优选的，还包括套筒，所述套筒连接机壳；所述移动导电件滑动嵌于套筒内，且所述移动导电件朝向固定导电件的一端伸出套筒。
通过采用上述技术方案，膨胀件多次受热膨胀过程中，膨胀件的形变方向可能存在少量偏差，则利用套筒限制移动导电件的移动方向，以保证膨胀件受热膨胀后，使得移动导电件贴合固定导电件。
优选的，所述膨胀件设于套筒外，并位于套筒背离固定导电件的一侧。
通过采用上述技术方案，膨胀件不受套筒的限制，机壳温度升高或降低时，使得膨胀件自由变形。
优选的，还包括防护罩，所述防护罩设有开口，且开口贴合所述机壳的外壁；所述防护罩的内壁和机壳的外壁形成安装腔；
所述膨胀件、移动导电件及固定导电件均设于安装腔内。
通过采用上述技术方案，散热电机运转，驱动扇叶转动，加速空气的流动；此时，防护罩阻挡气流靠近膨胀件，以避免膨胀件快速降温，有利于使得膨胀件的温度与机壳的温度保持一致。
优选的，所述防护罩设有隔热层。
通过采用上述技术方案，散热电机运转，驱动扇叶转动，加速空气的流动，气流从防护罩的周侧经过，并使得防护罩周侧的降；此时，隔热层阻碍热交换，维持防护罩内的温度，有利于使得膨胀件的温度与机壳的温度保持一致。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.仅当机壳的温度高于预设值时，膨胀件的体积增大，使得移动导电件贴合固定导电件，控制器得电以控制散热电机运转，驱动扇叶转动，消耗电能以加速空气流动，为机壳提供散热；
2.仅依靠电机与低温空气之间的热交换导致机壳的温度在预设温度值的上下波动时，避免散热电机频繁启停，保证散热电机的使用寿命。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是散热电机及扇叶的位置示意图。
图3是控制装置的结构示意图。
图4是触发机构处于A状态时的示意图。
图5是触发机构处于B、C状态时的示意图。
图6是触发机构处于D状态时的示意图。
附图标记说明：1、机壳；2、电机轴；3、散热电机；4、扇叶；5、防尘罩；51、通风孔；6、控制装置；61、触发机构；611、防护罩；612、膨胀件；6121、固定端；6122、自由端；613、套筒；614、弹簧；615、移动磁体；616、移动导电件；617、固定导电件；618、固定磁体；62、控制器。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
参照图1、2，本申请实施例公开一种低耗能三相异步电机，包括机壳1、电机轴2、散热电机3、扇叶4及防尘罩5。
散热电机3的外壳固定连接于机壳1的一端，且散热电机3的输出轴与电机轴2同轴；扇叶4同轴连接于散热电机3的输出轴。实现散热电机3运转时，驱动扇叶4转动，以带动空气流动。防尘罩5固定连接于机壳1的一端，且防尘罩5罩于散热电机3和扇叶4的周侧，同时，防尘罩5设有通风孔51，以供空气流入防尘罩5内。
参照图1、2，低耗能三相异步电机还包括控制装置6，控制装置6用于在机壳1温度高于预设温度时，控制散热电机3运转。控制装置6包括触发机构61及控制器62。
参照图2、3，触发机构61包括防护罩611、膨胀件612、套筒613、弹簧614、移动磁体615、移动导电件616、固定导电件617及固定磁体618。
防护罩611固定连接于机壳1，且防护罩611设有隔热层；防护罩611的一端设有开口，且开口朝向机壳1；进而通过防护罩611内壁与机壳1外壁合围形成安装腔。膨胀件612、套筒613、弹簧614、移动磁体615、移动导电件616、固定导电件617及固定磁体618均设于安装腔内。
参照图3、4，膨胀件612包括一体成型的固定端6121及自由端6122；其中，固定端6121贴合并固定连接机壳1，实现固定端6121与机壳1之间的热传递。同时，膨胀件612可采用金属等材料，且膨胀件612受热膨胀时，自由端6122与固定端6121之间产生相对移动。本实施例中，自由端6122与机壳1之间还设有间距，以便于自由端6122的变形。
套筒613固定连接机壳1，套筒613中空设置，且套筒613的一端开口正对自由端6122。
弹簧614的轴线与套筒613的轴线重合；弹簧614的一端固定连接于自由端6122，且弹簧614的另一端滑动嵌于套筒613内；移动磁体615同轴滑动嵌于套筒613内，且移动磁体615固定连接于弹簧614的另一端；移动导电件616固定连接于移动磁体615背离弹簧614的一侧，且移动导电件616远离移动磁体615的一端伸出套筒613。
固定磁体618固定连接于机壳1，并使得固定磁体618位于套筒613背离膨胀件612的一侧，且固定磁体618与移动磁体615之间通过磁力相互吸引；固定导电件617固定连接于固定磁体618朝向移动磁体615的一侧。
同时，移动导电件616伸出套筒613的一端通过导线连接电源正极，且固定导电件617通过导线连接控制器62。
当移动导电件616贴合固定导电件617时，电路导通，控制器62得电进而控制散热电机3运转；当移动导电件616与固定导电件617存在间距时，电路断开，控制器62不得电，则散热电机3停止运转。
具体的，参照图4，图中，X坐标表示移动磁体615与固定端6121之间的间距；曲线表示移动磁体615与固定磁体618之间的磁力大小随移动磁体615与固定端6121之间的间距的变化，即磁力随移动磁体615远离固定端6121而加速增大。
直线表示移动磁体615受到来自弹簧614的弹性力大小随移动磁体615与固定端6121之间的间距的变化，即弹性力移动磁体615远离固定端6121而线性增大；其中，X1点表示自由端6122与固定端6121的距离值加上弹簧614的原长之和，且X1点随温度升高而右移，随温度降低而左移。
参照图4，低耗能三相异步电机开始运转，机壳1的温度低于预设温度，触发机构61处于A状态，且移动磁体615处于XA点位置，则磁力与弹性力处于平衡状态。此时，若外界气流使得机壳1温度降低，则X1点和直线均向左移动，导致弹性力大于磁力，则移动磁体615靠近自由端6122（相当于移动磁体615远离固定磁体618），使得磁力与弹性力重新恢复平衡状态，且此过程中，移动导电件616随移动磁体615移动而远离固定导电件617，以保持电路处于断开状态。
参照图4，低耗能三相异步电机持续运转，机壳1温度逐渐升高（低于预设温度），触发机构61仍处于A状态，X1点和直线均向右移动，导致磁力大于弹性力，则移动磁体615远离自由端6122（相当于移动磁体615靠近固定磁体618），使得磁力与弹性力重新恢复平衡状态。
参照图4、5，直至机壳1温度升高至预设温度时，则触发机构61处于B状态，且B状态属于临界状态，直线（虚线）恰好与曲线相切。若温度继续升高，则X1点和直线均向右移动，磁力始终大于弹性力，进而导致移动导电件616贴合至固定导电件617，即触发机构61切换至C状态，电路导通，散热电机3工作。
若温度降低，则X1点和直线均向左移动，触发机构61切换至A状态，电路保持断开状态。
参照图5、6，机壳1温度升高，并高于预设温度，触发机构61处于C状态，电路导通，散热电机3工作，以加强散热效果，进而实现降低机壳1的温度；则X1点和直线均向左移动。
机壳1温度降低至预设温度时，则直线向左移动至与曲线相切，即图6中的虚线；此时，磁力仍大于弹性力，即电路保持导通状态，散热电机3继续工作。
当机壳1温度继续降低（低于预设温度），X1点和直线继续向左移动，直至触发机构61处于D状态，且D状态属于临界状态，弹性力恰好等于磁力。
若温度继续降低，则X1点和直线继续向左移动，使得弹性力大于磁力，进而导致移动磁体615靠近固定端6121，则移动导电片远离固定导电片，触发机构61切换至A状态，电路断开，散热电机3停止工作。
若温度重新开始升高，则X1点和直线继续向右移动，磁力大于弹性力，使得移动导电片与固定导电片之间保持贴合状态，即电路保持导通状态，散热电机3继续工作。
本申请实施例一种低耗能三相异步电机的实施原理为：仅当机壳1的温度高于预设值时，膨胀件612的体积增大，使得移动导电件616贴合固定导电件617，控制器62得电以控制散热电机3运转，驱动扇叶4转动，消耗电能以加速空气流动，为机壳1提供散热。仅依靠电机与低温空气之间的热交换即可满足电机的散热需求时，避免消耗电能以加速空气流动，实现降低能耗。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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