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洗衣机电机使用概况[二]
发布日期：2010-09-21

位置传感器在直流永磁无刷电机中起着测定转子磁极位置的作用，即把转子磁极的位置转换成电信号，用于控制定子绕组换相。位置传感器种类很多，目前在直流永磁无刷电机中常用的位置传感器有电磁式位置传感器、光电式位置传感器和磁敏式位置传感器等。而在磁敏式位置传感器中所使用的磁敏元件有霍尔元件、磁敏电阻器及磁敏二极管等。在各种位置传感器中，目前用于洗衣机的直流永磁无刷电机位置传感器基本都采用霍尔元件，具有成本低、寿命长及可以利用电动机的永磁转子，而不需要跟踪转子的优点。现在一些研究机构正在研究利用电机定子绕组的反电动势作为转子磁钢的位置信号，检出此信号后，经处理去控制直流永磁无刷电机的换向，使得无刷电机的结构更加紧凑，今后将会得到广泛的应用。直流永磁无刷电机可靠性好、寿命长、噪音低、无干扰，具有良好调节性能和机械特性，因而被广泛地应用。美国在DA、FA设备中普遍应用无刷直流电机，在家电某些特别方面也正在迅速地取代交流电机。五、开关磁组电机这种电机也由三部分组成。即电机本体、功率变换器、控制器和位置传感器。电机本体是具有双凸极定转子并且定转子极数不等的电机，转子上无励磁无绕组，定子上布置有集中型绕组。由于转子全由矽钢片叠成，故而刚性很好，可以承受极高的转速，某些用途的开关磁组电机的转速已达50000转/分。当由功率变换器向电机定子某相通电后，电机的转子受到这个定子绕组所形成的磁场作用，转子上与这个定子极最接近的转子极将会向这个定子极旋转。在合适的时间接通相邻的下一相定子绕组，并同时断开上一相绕组，转子就会向这个方向连续的旋转下去。其运行所依据的原理遵循“磁阻最小原理”，即磁道总是沿磁阻最小的路径闭合，因磁场扭曲而产生切向磁推力。功率变换器、开关磁阻电机的驱动使用直流电源，为了保证电机向指定方向的连续运转，就必须按一定规律向各项绕组供电。功率变换器的主电路有很多种。在整个开关磁阻电机中成本占很大的比重。它的设计是系统性价比高低的关键，同时也影响电机本体的设计。但随电子工业的发展，其性能将越来越好，而价格会逐步下降。控制器综合处理位置传感器、电机绕组电流检测器所提供的电机转子位置、速度和电流等反馈信号及外部输入的命令，以起到如下作用：①电流折波控制；②角度位置控制；③启动、停车、制动及四象限运行；④速度调节。位置传感器通常采用光偶及光偶加码盘、霍尔元件或电磁线圈等，用于获取转子位置及速度等信号，以使控制器能正确地决定绕组的导通和关断时刻，来取得需要的运行性能如：速度、力矩、转向等。开关磁组电机的优点有：电机结构简单、坚固、成本低、可工作于极高转速，适合恶劣的工作环境。如：高温、强震动等；电机的损耗主要在定子，电机易于冷却，转子上也无永磁体，工作温度可以较高；转矩方向与相电流无关，可以使功率变换器简单价廉；由于有电机绕组与功率器件相串联故而没有功率器件短路的危险，故可靠性高；启动转矩大，低速性能好，而且在启动时无冲击电流；调速范围宽，控制灵活，能够实现特殊要求的转矩-转速性能；在宽广的转速和功率范围内都具有高效率；能四象限运行，具有较理想的再生制动能力。这种电机的缺陷就是转矩波动及噪音，但这在今后的不断研究中会逐步得到解决。由于它好的调速性、告诉性及高效性，所以将其用于洗衣机产品。目前国内有荣事达正在其海王星滚筒机上进行开发应用。还有一些种类的电机也用于洗衣机如:三相变频异步电机等，但由于异步电机属于强耦合电机，解耦及控制复杂，并且在小功率时效率很低，应该不是发展的主要方面。

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