3.2 洗衣機
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的不斷提高,環(huán)保、智能型洗衣機的需求量也越來越大,電機作為洗衣機的主動力,其性能必須不斷完善。目前國內(nèi)市場上流行的洗衣機主要有兩種:波輪式和滾筒式洗衣機。無論哪種洗衣機,其基本原理都是通過電機驅(qū)動波輪或者滾筒轉(zhuǎn)動,從而產(chǎn)生水流,再由水流及波輪、滾筒產(chǎn)生力來洗滌衣物,電機的性能在很大程度上決定了洗衣機的運行狀態(tài),也就是決定了洗滌、甩干的質(zhì)量以及噪聲、振動大小等。
現(xiàn)在波輪洗衣機上使用的電機以單相感應電機為主,少數(shù)用變頻電機和無刷直流電動機。滾筒洗衣機則以串激電機為主,此外還有變頻電機,無刷直流電動機,開關磁阻電機。
采用單相感應電機的缺點非常明顯,表現(xiàn)如下:
?。?)不能調(diào)速
在洗滌時只有一種轉(zhuǎn)速,難以適應各種織物對洗滌轉(zhuǎn)速的要求,而所謂的“強洗”、“弱洗”、“輕柔洗”等洗滌程序的變化僅僅是靠改變正反轉(zhuǎn)的持續(xù)時間而已,而且為了照顧洗滌時對轉(zhuǎn)速的要求,往往使得脫水時的轉(zhuǎn)速偏低,一般僅為400轉(zhuǎn)/分鐘至600轉(zhuǎn)/分鐘。
(2)效率很低
效率一般均在30%以下,起動電流很大,可達額定電流的7~8倍,難以適應頻繁正反轉(zhuǎn)洗滌狀況。
串激電機就是一臺直流串激電機,具有起動力矩大、效率較高、調(diào)速方便、動態(tài)性能好等優(yōu)點。但是,串激電機的缺點是結構復雜,轉(zhuǎn)子電流需要經(jīng)過換向器和電刷來進行機械式換向,換向器和電刷間的滑動摩擦容易產(chǎn)生機械磨損、噪聲、火花以及電磁干擾,使得電機可靠性降低、壽命變短。
開關磁阻電動機的特點使其應用在洗衣機上可以獲得良好的效果。開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)寬廣的調(diào)速范圍,可以使“洗滌“與
脫水“均工作在最佳的轉(zhuǎn)速上,以實現(xiàn)真正意義上的標準洗、快速洗、輕柔洗、絲絨洗,甚至變速洗。脫水時也可以隨意選擇旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。還可以按某些設定的程序來提升轉(zhuǎn)速,讓衣物在脫水過程中避免因分布不均造成的振動和噪聲。開關磁阻電動機卓越的啟動性能可消除洗滌過程中電機頻繁正反轉(zhuǎn)啟動電流對電網(wǎng)的沖擊,使洗滌、換向平穩(wěn)無噪聲。開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)在全部調(diào)速范圍內(nèi)的高效率,可以使洗衣機的耗電量大大減少。
無刷直流電動機的確是開關磁阻電動機強有力的對手,但是開關磁阻電動機的優(yōu)勢是成本低、堅固、沒有退磁現(xiàn)象和啟動性能優(yōu)越[5]。
3.3 電動車
進入20 世紀80年代以來,由于人們對環(huán)境和能源問題的日益關注,電動車因其行駛時零排放、噪聲低、電能來源廣闊、能源利用率高等優(yōu)點而成為一種理想的交通工具。電動車對電機驅(qū)動系統(tǒng)有如下要求:在整個運行區(qū)域高效率,高功率密度和轉(zhuǎn)矩密度,工作轉(zhuǎn)速范圍寬,系統(tǒng)具有防水、抗震和耐沖擊能力。目前,電動車主流電機驅(qū)動系統(tǒng)有感應電動機、無刷直流電動機和開關磁阻電動機。開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)在性能和結構的一系列特點使其十分適合電動車輛,其在電動車領域具有如下優(yōu)點:
(1)電機結構簡單,適用于高速,電機的絕大部分損耗集中在定子上,易于冷卻,易做成水冷防爆結構,基本上無須維護。
?。?)在很寬的功率和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能保持高效率,這是其他驅(qū)動系統(tǒng)難以達到的。這種特性十分有利于提高電動車的續(xù)駛歷程。
?。?)容易實現(xiàn)四象限運行,實現(xiàn)能量再生反饋,能在高速運行區(qū)域保持強有力的制動能力。
?。?)電機的起動電流小,對電瓶無沖擊,起動轉(zhuǎn)矩大,適合于重載起動。
?。?)無論電機還是功率變換器都十分堅固可靠,適用于各種惡劣、高溫環(huán)境,具有良好的適應性。
鑒于以上優(yōu)點,國內(nèi)外都有很多開關磁阻電動機在電動汽車、電動客車、電動自行車的實際應用[6]。
4 結束語
由于開關磁阻電動機具有結構簡單、起動電流小、調(diào)速范圍寬、可控性好等優(yōu)點,因此其在龍門刨床、洗衣機、電動車等領域具有很大的應用優(yōu)勢和廣闊的應用前景,國外在上述領域的實際應用較多,國內(nèi)雖有一定程度的應用,但還處于起步階段,其潛力還未發(fā)揮出來,相信其在上述領域的應用會越來越廣泛。
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