专利名称:电磁摇头吊风扇的制作方法
本发明是一种能摇头的外转子式交流吊风扇。
现有吊风扇都是垂直向下朝固定小面积吹风，由于吹风区域小又不能调节方向，故使用效果一直不能满足人们的需要。
本发明的目的就是要克服上述缺点，使吊风扇既能根据需要调成定向斜吹，也能调节吹风区域实现摇头扫吹。
本发明的技术方案是把现有一般吊风扇采用的刚性铅垂悬吊的吊杆改为用弹性元件及联接件将扇头斜吊，外设电气控制器。利用扇头电机的电磁力矩与弹性元件作用使扇头作摇头运动，这种电磁力矩是一种大小周期变化的力矩，它是通过外设的电气控制器将电压控制成大小周期变化而产生的。
本发明的具体内容，结合附图给出的实施例予以详细说明附图1为本发明电磁摇头吊风扇的静止位置图。
附图2是扇叶的斜吹角随扫吹角变化的关系图。
附图3是电气控制器使扇头电磁力矩作周期性变化的供电特性图。
附图4是扇头指向调整件的结构图。
附图5是联接件的结构及安装图。
附图6是联接件的俯视图。
参见附图扇头〔1〕用弹性元件〔3〕悬吊着，弹性元件〔3〕的上端通过扇头指向调整件〔9〕固定在天花板或其他安装架上，其下端用联接件〔4〕与扇头〔1〕固定联接。悬吊的弹性元件〔3〕的上固定点至吊风扇的重心G形成铅垂轴线，使扇头〔1〕及扇叶〔2〕斜置，扇头〔1〕的轴线与弹性元件〔3〕的铅垂轴线形成斜置角，此斜置角即为图2所示的斜吹角α，使扇叶产生斜吹效应。
在周期性扫吹中，扇头斜吹角的增加，如图1中通过扇头重心的双点划线所示。
联接件〔4〕的结构及安装见图5和图6。它的下部采用销钉、螺钉与带有引出线〔13〕的扇头出轴〔12〕固接，它的上部用销轴〔14〕与弹性元件〔3〕实现多位置联接，使扇头〔1〕形成斜吹角。
弹性元件〔3〕及扇头电机的出线〔13〕，用软性导管〔6〕加以保护，联接件〔4〕用下护罩〔7〕加以保护，扇头指向调整件〔9〕用上护罩〔8〕加以保护。这些保护罩管还增加了吊风扇的美观。
弹性元件〔3〕用钢丝、钢丝绳及其类似的弹性材料和型材构成，或用多种类似材料和型材组合而成。
扇头〔1〕的内定子与外转子之间产生电磁力矩，这种电磁力矩是由电气控制器〔5〕对电压进行周期性变化控制而产生的一种周期性变化的力矩。
弹性元件〔3〕在这种外力矩作用下，绕铅垂轴线随外施扭转力矩发生扭转变形以产生一个转角，转角即为图2中的扫吹角θ，这种扭转变形使扇叶〔2〕产生摇头扫吹效应。扫吹角θ的大小，根据弹性元件和外施电磁力矩的大小而变化。
在一个扫吹周期t0中，扇头〔1〕的斜吹角α、扫吹角θ与周期时间t0的等分时间(自t1、t2……tn-2、tn-1至tn)的关系，按极座标加注等分时间的时标，如图2所示。
我们对一个扫吹周期的扫吹运动过程记述如下在一个扫吹周期的起点t1，扇头〔1〕从安装角α0上升到工作的斜吹角α1，并同时增大扫吹角θ开始扫吹。此后扇头〔1〕维持斜吹角α1继续增大扫吹角θ作扫吹运动。扫吹角θ经过小于或等于或大于360°后直至扇头〔1〕的电磁力矩与弹性元件〔3〕的弹力平衡时，斜吹角α下降至安装角α0并继续下降至接近零，此时电气控制器〔5〕使扇头〔1〕的电压降低或断电，相应地扇头〔1〕的电磁力矩减少或消失，扇头〔1〕在弹性元件〔3〕的弹性力矩的作用下，较快的返回扫吹周期开始时的扫吹角以及斜吹角，之后继续按第二周期作扫吹运动。如此周而复始，扇头〔1〕及扇叶〔2〕以一定的斜吹角α和扫吹角θ，按一定规律进行摇头吹风。
当控制系统与运动系统工作在谐振状态下，斜吹和扫吹为最大值，但也可使系统以较小的扫吹角和较小的斜吹角周期性地吹风，即小角度摇头。
用机械方法调整扇头指向角θ0，从而达到调整最有利的扫吹斜吹指向，可实行各种方位的定向斜吹和定向小角度摇头。其结构原理如图4所示。
弹性元件〔3〕的上端，用接头〔11〕联接扇头指向调整件〔9〕，调整件〔9〕装在天花板或其他安装架上的偶件〔10〕内，调整件〔9〕及其偶件〔10〕上设有若干等分(例如24或36等分)的犬齿，相互啮合而不能滑动。当扇头〔1〕在静止状态被抬上时，调整件〔9〕及其偶件〔10〕的犬齿脱开啮合，可将扇头〔1〕转动至需要的吹风指向。扇头〔1〕的吹风指向，也就是联接件〔4〕的指向，如图4和5中的箭头所示。调整件〔9〕及其偶件〔10〕之间各设有凸块，阻止相对运转超过360°，以防止扭断电源线。
根据摇头吊风扇扫吹规律的需要，扇头的电磁力矩需作周期性的增减，以平衡弹性吊杆的扭转弹力。电磁力矩的增减，可以用控制电压变化的办法来实现。
扇头电机的电压变化规律见图3。t0为一个扫吹周期，Δt为扇头〔1〕的内定子在弹性元件〔3〕作用下的返回时间。它仅占全周期中一个小的部份，在Δt时间内，供给扇头〔1〕的电压ΔV为扇头额定工作电压V0的一部份甚至为零，即断电状态。
吊风扇在降低转速(可降低扇头电机电压，或减少每个交流波的导通时间)因而减少风量的工作状态下。仍旧可用上述方式实现扫吹及斜吹。
控制扇头电压变化，可利用抽头电抗器，或抽头自偶变压器，或变磁阻式电抗器，或磁放大器，再以单独设置的动力(例如小电动机)进行驱动。但最好是采用以双向可控硅为基本元件的电子器件所组成的线路来实现。除能满足上述扫吹要求外，还可同时实现无级调速(通过改变每个交流波的导通时间来实现)，定时(增加电子定时元件)等功能，制造成本经济合理。采用集成电路元件，成本还可降低。
在扇头中增加检测元件向控制器反馈，可构成自适应控制，以得到最有利的工作状态。
工作在固定扫吹斜吹状态的吊风扇。如大礼堂、影剧院等用的吊风扇，可采用水银、干簧管之类的开关，按重力或位置进行单点开关控制。
外设电气控制方式，还可实现群控，即多台吊风扇受同一个电气控制器控制、各台吊风扇可分别在控制器与吊风扇中安装通断开关，将指定的个别吊风扇开停。
上述斜吹扫吹的摇头吊风扇有以下优点吊风扇的斜吹扫吹，使受风面积增加，吹风方向符合使用人的要求，扩大了吊风扇的功能;
在上述功能扩大的基础上，吊风扇的风叶可以做得小些，相应地节约材料，降低成本及售价，又适应于低矮的家用住房。
产生自然阵风的感受;
化有害于扫吹机构的电磁力矩为有利。
本发明所采用的摇头机械零件比较简单，制造比较容易。在运转中不易产生噪音。用电气进行摇控，便于安装。并适用社会上现有吊风扇的改装。
权利要求
1.一种外转子式交流吊风扇，包括有扇头[1]和扇叶[2]，本发明的特征是用能受外力作用产生扭转变形的弹性元件[3]及其联接件[4]将扇头斜吊，并外设自动控制电压周期性变化的电气控制器[5]。
2.根据权利要求
1的吊风扇，其特征是所述的弹性元件〔3〕是用钢丝、钢丝绳或类似的弹性材料和型材做成，或用多种类似材料和型材组合而成。
3.根据权利要求
1和2所述的吊风扇，其特征是所述的联接件〔4〕下部与扇头出轴固接，上部开有槽孔与弹性元件〔3〕实现多位置联接。
4.根据权利要求
1的吊风扇，其特征是可自动控制电压周期性变化以产生周期性变化的电磁力矩作用于弹性元件〔3〕使扇头〔1〕摇头的电气控制器〔5〕。
5.根据权利要求
1的吊风扇，其特征是它还有扇头指向调整件〔9〕及其偶件〔10〕，调整件〔9〕及其偶件〔10〕上设有若干等分的犬齿，二者相互啮合而不能滑动。
专利摘要
本发明是一种能摇头的外转子式吊风扇。其特点是把现有一般吊风扇的刚性悬吊改为用弹性元件及其联接件将扇头斜吊，并应用电控产生变化的电压以产生变化的电磁力矩与弹性元件相作用，实现吊风扇的多种轨迹的斜吹与扫吹，克服了现有吊风扇仅能垂直向下吹风的缺点，其摇头机构系在现有的不摇头吊风扇的基础上作少量的改添，便于制造和利用已有的吊风扇进行改装。
文档编号F04D25/02GK86103746SQ86103746
公开日1987年2月11日 申请日期1986年5月24日
发明者王盛明 申请人:醴陵市电机厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan