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LZ看看这个应该会有点启发
直接驱动系统及其所带来的好处
我们的开发项目采用直接驱动方案,而且电动机
是一种盘式永磁无刷直流电动机(BLDCM) 。此电动
机只有定子部件和转子部件两个部分,没有机壳、端
盖、轴和轴承等一般电机应有的部件。转子直接安装
到洗衣机中心轴上,定子安装到洗衣机盛水筒底部,
结构十分简洁。
无刷直流电动机是伴随着电力电子技术发展,新
型功率器件商品化后出现的机电一体化电动机。它
由电机部分和电子驱动电路两部分组成。电机部分
的定子铁心上嵌有多相交流绕组(本项目为三相) ,转
子有永磁铁,在电机气隙中产生多极磁场。电机有转
子位置传感器,其作用是当电机旋转时,由此传感器
产生信号控制电子驱动器,对三相绕组的供电进行换
相。本项目采用铁氧体永磁,霍尔集成电路作为位置
传感器,以降低成本。
直接驱动方案和上述间接驱动方案相比,电动机
的尺寸和结构有很大变化。洗涤时间接驱动电动机
转速1 400r/ min 左右,而直接驱动时电动机转速为
160r/ min 的话,速比为8. 5。当要求输出功率相同情
况下,直接驱动电动机的输出转矩必需比间接驱动电
动机的放大8. 5 倍。
众所周知,电动机体积不是决定于输出功率,而
是转矩。因此,直接驱动电机有效体积( D2L) 就要大
致放大这个倍数。实际上,电动机变成一种大直径盘
式的外形,结构上与普通的洗衣机电动机有很大区
别。从而使直接驱动电动机成本有较大幅度的提高。
电子驱动器部分由EMI 滤波器、三相逆变桥、栅
极驱动、切换开关、电流采样、辅助电源、控制单元等
部分组成。
采用永磁无刷直流电动机直接驱动洗衣机带来
如下好处:
(1) 直接驱动简化了洗衣机传动结构
对于波轮式洗衣机,直接驱动方式取消了皮带轮
和行星齿轮等传动机构。特别是对于搅拌式洗衣机
更为明显改进。原本需要将电动机旋转运动经复杂
的传动机构转换成摆动运动方式,采用DD 方式后,
由电子控制可方便地实现电机的摆动方式运动控制。
(2) 改善洗衣机机构平衡
原有洗衣机传动结构的电动机轴线和洗衣机主
轴轴线不重合,电机偏在一边,重心不平衡。为此,一
些洗衣机需要再安装平衡重块,或在悬挂系统上设法
使洗衣机平衡。现在直接驱动方式就不必这样做,电
动机重心在洗衣机中心轴轴线上,大大有利于洗衣机
的平衡,运行平稳、安静。
(3) 节能
使用单相交流电动机,以起停控制调节洗衣机运
行参数,在起停和正反转时,都引起很大的启动电流
冲击,可达正常工作电流数倍,使运行效率变坏,总电
能消耗较大。而且一般洗衣机单相电动机本身效率
较低,通常小于50 %。改用永磁无刷电动机,它的固
有效率比单相电机要高10 %~20 % ,起停控制时电
子驱动器有限流环节,可实现软启动,启动电流较小。
再加上免除了机械减速器的机械损耗,使洗衣机总体
效率大为提高,达到节能效果。
(4) 用电气制动代替机械制动
传统洗衣机为保障人身安全设置了机械刹车,脱
水时,当人把洗衣机上盖掀开,刹车功能使洗衣机在
数秒内快速停转。机械刹车是减速离合器的一个部
分。采用直接驱动无刷直流电动机后,这个功能由电
气制动代替,简化了机械结构。
(5) 良好可控性,改善家电性能,增加功能
由过去的单速度到可变速控制,洗衣机可根据被
洗涤的衣物质地,洗涤时水流转速可从30~180r/ min
选择最佳洗涤速度,同时也可选择不同脱水速度进行
脱水,在保证洗净度下减少了磨损率。利用无刷电机
和驱动器可控性良好,可方便地构想新型洗衣机运动
方式、新型水流、新洗涤方法,从而大大增加新型洗衣
机功能的发展空间,实现多功能、节能、节水、低噪声
等目标。
(6) 为真正的模糊逻辑控制、神经网络控制提供
前提条件
传统洗衣机传动方式可控性差,智能控制优点难
以发挥。采用全新驱动系统后,真正智能控制才有可
能实现。
(7) 降低噪声
以东芝新型洗衣机为例,洗涤时噪声可比普通洗
衣机降低5~10dB ,在脱水时,采用分段升速控制方
法,噪声可降低到50dB 左右,是当前最高水平。
刚找到的一篇很老的文章http://www.rongcheng.gd.cn/cnwdj/jsyd/pdf/wen017.pdf
[ 本帖最后由 萝卜斌 于 2010-3-7 01:29 编辑 ] |
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