3.2 洗衣機
隨著經濟的發展和人們生活質量的不斷提高,環保、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動波輪或者滾筒轉動,從而產生水流,再由水流及波輪、滾筒產生力來洗滌衣物,電機的性能在很大程度上決定了洗衣機的運行狀態,也就是決定了洗滌、甩干的質量以及噪聲、振動大小等。
現在波輪洗衣機上使用的電機以單相感應電機為主,少數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,表現如下:
(1)不能調速
在洗滌時只有一種轉速,難以適應各種織物對洗滌轉速的要求,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的持續時間而已,而且為了照顧洗滌時對轉速的要求,往往使得脫水時的轉速偏低,一般僅為400轉/分鐘至600轉/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、調速方便、動態性能好等優點。但是,串激電機的缺點是結構復雜,轉子電流需要經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。開關磁阻電動機調速系統寬廣的調速范圍,可以使“洗滌“與
脫水“均工作在最佳的轉速上,以實現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的轉速。還可以按某些設定的程序來提升轉速,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啟動電流對電網的沖擊,使洗滌、換向平穩無噪聲。開關磁阻電動機調速系統在全部調速范圍內的高效率,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勢是成本低、堅固、沒有退磁現象和啟動性能優越[5]。
3.3 電動車
進入20 世紀80年代以來,由于人們對環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、能源利用率高等優點而成為一種理想的交通工具。電動車對電機驅動系統有如下要求:在整個運行區域高效率,高功率密度和轉矩密度,工作轉速范圍寬,系統具有防水、抗震和耐沖擊能力。目前,電動車主流電機驅動系統有感應電動機、無刷直流電動機和開關磁阻電動機。開關磁阻電動機調速系統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。
(2)在很寬的功率和轉速范圍內都能保持高效率,這是其他驅動系統難以達到的。這種特性十分有利于提高電動車的續駛歷程。
(3)容易實現四象限運行,實現能量再生反饋,能在高速運行區域保持強有力的制動能力。
(4)電機的起動電流小,對電瓶無沖擊,起動轉矩大,適合于重載起動。
(5)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、高溫環境,具有良好的適應性。
鑒于以上優點,國內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、調速范圍寬、可控性好等優點,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,國內雖有一定程度的應用,但還處于起步階段,其潛力還未發揮出來,相信其在上述領域的應用會越來越廣泛。
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