下邊對(duì)上述四種電機(jī)的基本特性以及能否用作洗衣機(jī)的直驅(qū)電機(jī)做一下介紹。
1、單相交流異步電機(jī)，是目前工業(yè)洗衣機(jī)普遍采用的電機(jī)，原因筒單，因?yàn)樗脑怼?gòu)造大家已經(jīng)了解，制作工藝已成熟，而且，應(yīng)用在洗衣機(jī)上已有幾十年歷史了。但由于這種電機(jī)是恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)通過皮帶傳動(dòng)及減速離合器完成速度、力矩的轉(zhuǎn)換，再分別完成工業(yè)洗衣機(jī)的洗滌、脫水動(dòng)作。普通的滾筒洗衣機(jī)沒有減速離合器，一級(jí)皮帶作為減速兼?zhèn)鲃?dòng)。它在洗滌、脫水時(shí)的不同轉(zhuǎn)速是由電機(jī)的不同極對(duì)數(shù)繞組來完成的。繞組多采用2極/l2極或2極/l6極。這樣可以使洗滌轉(zhuǎn)速大約在40-60r/min，脫水轉(zhuǎn)速大約在400-600r/min。當(dāng)人們想進(jìn)一步提高脫水轉(zhuǎn)速時(shí)，也大多選用改變電機(jī)的轉(zhuǎn)差率來改變電機(jī)繞組電壓，達(dá)到脫水轉(zhuǎn)速可調(diào)的目的。可是這種方法存在，調(diào)速范圍小、穩(wěn)定性差等不足。
由單相交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)洗衣機(jī).其弱點(diǎn)或不足之處逐漸被人們所看清：
（1）洗衣機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率低、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，啟動(dòng)電流大、故障率比較高、控制精度低；
（2）在結(jié)構(gòu)設(shè)置上，洗衣機(jī)的電機(jī)軸與滾筒的幾何中心軸不可能同軸（需要皮帶減速），處于偏置狀態(tài)，而正是這種“偏置”適成了洗衣機(jī)在工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，難以平衡的問題。所以，迫使我們不得不增加培植，以抑制整機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)載噪音；
（3）電機(jī)的固有結(jié)構(gòu)及外特性決定了這種電機(jī)的單位體積功率偏小、起動(dòng)力矩偏弱、過載能力不足、可控性較差;同時(shí)它實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)比較困難.難以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的佳化；
因此說，單相交流電機(jī)的固有結(jié)構(gòu)及性能已在某種程度上制約了洗衣機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，如難以實(shí)現(xiàn)多種洗滌轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)、電機(jī)及洗衣機(jī)多種自我保護(hù)功能、頻曦啟動(dòng)等，所以亟需開發(fā)出一種適于洗衣機(jī)工作的電機(jī)。
2、單相串勵(lì)電機(jī)的引入，起源于歐美等生產(chǎn)廠家。歐美地區(qū)住房寬裕，人們一般將洗衣機(jī)安放在離臥室較遠(yuǎn)的地方。不太在乎噪音，而的是脫水轉(zhuǎn)速。單相串勵(lì)電機(jī)正好可以滿足這方面的要求，這種電機(jī)一般由電刷換向器、勵(lì)磁繞組和電樞繞組串接而成，定子由定子鐵心和勵(lì)磁繞組等部件組成，轉(zhuǎn)子由電樞鐵心、電樞繞組和換向器組成;由于勵(lì)磁繞組與電樞繞組是串接的，通電后電樞電流與勵(lì)磁磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電磁力矩就可以帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)。單相串勵(lì)電機(jī)轉(zhuǎn)速高、體積小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，經(jīng)常用在電鉆等電動(dòng)工具上。將這種電機(jī)裝配在工業(yè)洗衣機(jī)上，洗滌或脫水時(shí)只需通過調(diào)整電壓就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，并且，調(diào)節(jié)范圍也比較寬。在有的滾筒洗衣機(jī)裝配了這種電機(jī)其脫水轉(zhuǎn)速可達(dá)達(dá)1000r/min以上。但它也有不足的地方：的就是工作時(shí)噪聲突出，尤其是轉(zhuǎn)速越高，噪聲越大，這也是由于這種電機(jī)的自身結(jié)構(gòu)所決定的。
除此以外，由于這種電機(jī)采用的是機(jī)械式換向。因此，電磁干擾在所難免，被電刷短接元件中的電流急劇變化和產(chǎn)生的火花，會(huì)產(chǎn)生的電磁干擾，在高速脫水時(shí)尤為;電刷與換向器摩擦攝耗也會(huì)影響電機(jī)的壽命。基于此，這種電機(jī)要實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)也比較困難。
3、開關(guān)磁組電機(jī)，英文為Switched Reluctance，它的構(gòu)造比較特殊：定子的凸極是由硅鋼片疊加而成，在凸極上繞有昧中繞組.把徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組串聯(lián)就構(gòu)成一個(gè)兩極磁極.叫做“一相”；轉(zhuǎn)子的凸極也是由硅鋼片疊加而成。沒有永磁材料，目前應(yīng)用比較多的是四相結(jié)構(gòu)（8/6磁對(duì)數(shù)）。這種電機(jī)遵循“磁阻小原理”，即磁通總是沿著磁阻小的路徑閉合，而具有一定形狀的鐵心總要移動(dòng)到小磁阻位處；當(dāng)我們對(duì)定子某一相繞組勵(lì)磁時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)就會(huì)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子極軸線與定子極軸線重合的位置上;如果依次給定子繞組通電，就會(huì)使轉(zhuǎn)子根據(jù)勵(lì)磁的順序方向不同而旋轉(zhuǎn)。但這種電機(jī)必須與控制器一同使用，形成一套對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)。這一電機(jī)系統(tǒng)近年來發(fā)展較快，尤其是在歐、美等。
開關(guān)磁阻電機(jī)在工業(yè)洗衣機(jī) www.implantescapilares.net上的應(yīng)用，也主要基于以下兩個(gè)方面的考慮：
（ 1）由于結(jié)構(gòu)的相對(duì)筒單，且又是間接驅(qū)動(dòng)方式.（指勵(lì)磁線圈對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子，不需電刷換向）。電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性可以比擬現(xiàn)有的異步電機(jī)絨單相串勵(lì)電機(jī)；
（2）可用于對(duì)負(fù)載的直接驅(qū)動(dòng)。但這種電機(jī)的結(jié)構(gòu)也有其不足之處，這就是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大。雖然增加相數(shù)可能會(huì)減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但是會(huì)帶來控制復(fù)雜、成本增加等新的問題，這就造成工作時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的噪音比較大，因此.不利于洗衣機(jī)的靜音化。雖然可以通過優(yōu)化控制技術(shù)以及完善電機(jī)的制造技術(shù)加以改善.但這一完善過程需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，工藝驗(yàn)證和經(jīng)驗(yàn)積累。
4、永磁無刷直流電機(jī)比較而言技術(shù)相對(duì)成熱。這種電機(jī)一般由電機(jī)本體、驅(qū)動(dòng)電路、位置傳感器三部分組成，電機(jī)不配驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)難以單獨(dú)工作。這種電機(jī)的本體與普通電機(jī)相似，但用于產(chǎn)生勵(lì)磁磁通的轉(zhuǎn)子構(gòu)成存在較大的區(qū)別：它是由固定在磁極上的磁鐵與用作磁通上路徑的磁軛組成，沒有勵(lì)磁繞組。因此，這種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就是無勵(lì)磁損耗，效率高。驅(qū)動(dòng)電路一般是由功率羅輯開關(guān)單元和位，傳感器信號(hào)處理單元組成;前者作為控制電路的核心，其功能是將電源的功率按照一定的邏輯關(guān)系分配給定子上的各相繞組.使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)，與轉(zhuǎn)動(dòng)中轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在空間始終保持一定的關(guān)系，以便能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng);后者即位置傳感器信號(hào)處理單元負(fù)責(zé)將采集到的信號(hào)進(jìn)行分析處理，然后提供給功率邏輯開關(guān)單元去控制繞組的通電與斷電.進(jìn)而控制了電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。 |
