无刷直流电机在家用电器中的应用

直流无刷电机在家用电器中的应用

摘要

介绍了无刷直流电机的系统结构及工作原理。分析了无刷直流电机的优越性，介绍其在现代智能家居电器中的应用实例及发展的前景。

在能源大量消耗的当今时代，全世界都在提倡节能环保，而说到节能，直流无刷马达就表现了很大的优势，在同样的功率之下，它能达到很大程度的节能

无刷直流电机集交流电机和直流电机优点于一体，它既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电机运行效率高、调速性能好的特点，同时无励磁损耗。无刷电机和其它电机相比具有高可靠性、高效率和优良的调速性能等诸多优越性。并且随着新型稀土永磁材料性能的提高与价格的下降，带来无刷直流电机成本价格的下降，这种优越性将更加的明显。无刷直流电机在今后的应用将越来越多，所涉及的领域也将越来越广。

1.直流无刷电机的系统结构及工作原理

1.1无刷直流电机的特点

无刷直流电机具有许多显著的特点，它的容量围大，

电压种类多，低频转矩大，高精度运转，效率最高比传统直流电机高30%，调速围广，过载容量高，体积弹性大转速弹性大，可设计成外转子电机，制动特性良好可以选用四象限运转，允许高频度快速启动而电机不发烫，通用产品安装尺寸与一般异步电机相同易于技术改造。

1.2无刷电机的组成

无刷直流电机与有刷直流电机相似，它具有旋转的磁场和固定的电枢。这样电子换相线路中的功率开关器件，如晶闸管、晶体管的可直接与电枢绕组连接。在电机，装有一个转子位置传感器，用来检测转子在运行过程中的位置。它与电子换相线路在一起，替代了有刷电机的机械换相装置。综上所述，无刷电机由电机本体，转子位置传感器和电子换相线路三大部分组成。

1.3基本工作原理

无刷直流电机为实现无电刷换相，首先要求把直流绕组放在电子上，把永磁磁钢放在转子上。这与传统直流永磁电动机的结构刚好相反。所以直流无刷电动机除了由定子和转子组成电动机本体外，还要有位置传感器、控制电路以及工具逻辑开关共同构成的换相装置，使得直流无刷

电机在运转过程中定子绕组所产生的磁场和转子磁钢产生的用磁场重叠。

2.无刷直流电机的优越性

无刷直流电机与有刷直流电机的区别，有刷电机采用机械换向，寿命短﹑噪声大﹑产生电火花，效率低。它长期使用碳刷磨损严重，较易损坏。同时磨损产生了大量的碳粉尘，这些粉尘落轴承中，使轴承油加速干涸，电机噪声进一步增大。有刷电机连续使用一定时间就需更换电机碳刷。无刷电机以电子换向取代机械换向，无机械摩擦，无磨损，无电火花，免维护且能做到更加密封等特点所以技术上要优于有刷电机。

3.直流无刷电机在家用电器中的应用

如今无刷直流电机在每一个行业中基本上都是能够用到，从这里就可以看出直流无刷电在市场上的应用广泛，在使用无刷直流电机的过程中是比较有用处的，很多行业中都纷纷在使用直流无刷电机产品，一般在使用的过程中对其无刷直流电机的使用比较多，如今在家用电器方面无刷直流电机也是有很多用途的，哪些方面是可以应用的呢?

1)桌面空气净化器

雾霾，是这个时代已经无法避免的问题。办公室作为人们一天中呆得最久的地方，它的环境、空气质量也是和人的健康息息相关。从空气加湿器到空气净化器，办公桌上的小小电器也在逐步更新。桌面型空气净化器，多数是外观靓丽，小巧可爱，便于携带。“小”是它的优点，也是它的难点，“小”意味着部空间有限，对所有部件的尺寸要求严格。

桌面空气净化器，顾名思义，它多数是在放在办公桌上使用；而且因为放置位置离人较近、且是在办公室使用，静音和安全也是必须要满足的。恒驱B3020S和B2418M这两款无刷电机，专门配有DC5V的置驱动控制器，可直接使用USB插头供电；采用电子换向技术，电磁干扰基本可以忽略，不会对办公电脑和人体造成影响；经过特殊处理的材料和工艺，成品电机噪音小于30db，装载风叶后，净化器整体静音效果非常好，就算放置于床头安睡也毫无问题。

2)无刷电机让吸尘器更安静

在现代化进程如此迅速的今天，家具电器也有了很多质的蜕变，比如像我们经常用到的吸尘器那样，以往，我们在用吸尘器的时候，往往会发出非常吵杂的机器运转的噪音，但是现代科技发达的今天，吸尘器不再给您的生活带来烦躁的噪音，而是变的文静起来。而这，正是因为有了吸尘器无刷电机的运用。

我们都知道，在现在的很多科学技术里面，最终的目的就是能够让人更加的舒适，而无刷电机的出现就彻底改变了过去的局面。以前，吸尘器上面绝大多数都是使用有刷串励电机，这样的电机在吸尘器运转的时候会带来极大的声音，严重影响了我们原本想做好家居清洁的心情。而无刷电机却不一样，因为它是无刷的，所以在工作时，声音非常的低，这样您就能够舒舒服服做家居的清洁卫生。

3)无刷电机让割草机工作更平稳

其实割草机无刷直流马达在本身的性能上面，控制上面也更加有优越性，对于割草机来说，任何人也都想让自己在使用的时候，更加方便的来操作它，有刷交流电机因为有碳刷，所以在对于它进行控制的时候，往往

会在断电和通电之后，中间有一个容点。即是感觉上面

表出很大的迟钝，而无刷马达则没有这样的表现，它在

使用的时候，能够得到很大的灵活性，正是因为它没有

碳刷，一根线直通到电机的驱动轴，所以它在控制上面

更加的灵活，当通电的时候，它能够即刻向前去走。

而且在刚开始走的时候，还不会出现猛一蹿的现象，有刷的马达的割草机，使用的过程中，刚开始最容

易出现这样的反应，而这也正是割草机直流无刷马达的

最大性能优势，它对于开始、停止、制动等等信号等控

制系统发出的信号能得到很好的捕捉。

4.无刷直流电机在今后的应用前景

与其它类型电动机，直流无刷电动机有着更优越的性能。被广泛应用于日常生活和军事国防设备等，具有

良好的应用前景。但还存在许多问题需要解决，需要进

一步研究。目前永磁无刷直流电机的发展已经到了一个

相对成熟的阶段，但伴随着于材料、电子和控制技术的

不断冲击，其必然朝着小型化、数字化、长寿命和高可

靠性的方向发展，也必将在家居电器、工业生产中发挥