从旋转体角度看吸尘器电机
卓茂仪器
文-SEP.
图-网络
伴随着社会经济因素、生活方式以及新冠肺炎疫情等因素的影响,居家健康意识以及懒人经济正在增加国民对于吸尘器等清洁家电的需求量。

从2015年到2021年期间,中国家用吸尘器产量由8703.7万台增长至2021年的14413.7万台,产量增长比例达到39.62%。另一方面,产品功能创新为产业增长开启了新的通道,洗地机、吸拖一体等小家电爆发式的增长势头带动了整个清洁家电行业的增长。据相关数据显示,2021年清洁电器全渠道零售额达到309亿元,同比增长28.9%。
得益于清洁小家电市场的火爆,吸尘器行业正不断吸引厂商入场,市面上的吸尘器品牌在近两年如雨后春笋般出现,不断涌现的产品正在干扰消费者购买判断,但是消费者在做购买攻略时一定会注意到吸力的重要性,而影响吸力的主要因素就是电机。

当我们将电机应用在吸尘器上时,需要用吸力来代表该电机在吸尘场景中的实际表现,在具体数值上会用AW表示,同时这也是风机的关键指标之一。但是应该注意的是,电机转速不是唯一决定吸尘器吸力的因素,吸力大小同时受到气体流道阻力、密封性、过滤器阻力、叶轮载荷和效率等因素影响,这也是在相同转速的条件下,不同吸尘器吸力会有差异的原因。
一般来说在其他条件不变的情况下,吸力的大小主要受到电机转速的影响,不同类型的电机转速差异较大。现在应用在吸尘器上的风机分为有刷电机和无刷电机两种,无刷电机是主流使用的类型,因为该类型的电机转速更快、噪音相对更小,在使用体验上更为舒适。
无刷电机与有刷电机在工作原理以及运行方面有明显差异。

从两种电机的运行原理图中可知,左侧有刷电机,具有两片黄色电刷,不同时刻通过换向器给不同线圈或同一个线圈的不同的两极通电,使得线圈产生磁场的N-S极与最靠近的永磁铁定子的N-S极有一个适合的角度差,磁场异性相吸、同性相斥,产生转矩,带动转子旋转;右侧的无刷电机则是靠3组线圈通电组合产生旋转的磁场且与转子磁极保持一定的角度,以获取最大的转矩,带动转子旋转。
从两种电机不同的运行原理可知,如果有刷电机长期工作,容易导致电刷磨损严重并且使用寿命缩短等问题。反观无刷电机,其通过线圈换相来替代电刷和换向器,寿命会长很多。虽然在成本上会高于有刷电机,但更高的效率、更长的使用寿命以及更低的噪音使得其在提倡节能高效的今天得以快速普及。
作为吸尘器的重要部件,无刷电机的这些特点也加快了其在吸尘器上的普及速度,且高速无刷电机可以帮助吸尘器取得更大的吸力参数,工作时噪声更小,这无疑提高了使用者在实际使用过程中的舒适度。

因为吸尘器的基本原理是风机叶轮在电机的高速驱动下,将空气排出风机并吸入外部空气,通过与外界形成的高速气流将灰尘带入吸尘器中。在这个过程中高速旋转的叶轮和电机转子组成的旋转体对吸尘器有决定性的影响。如果没有及时对不平衡量进行检测与纠正,旋转体高速转速造成的过大离心力容易导致设备振动变大、寿命变短、同时在使用过程中会伴随着逐渐增大的噪音。
目前吸尘器相关电机以及风机生产厂商众多,市场上叶轮以及电机转子等产品质量良莠不齐,如果在生产过程中没有对风机进行不平衡检测修正,就具有明显的机械设备隐患。
卓茂仪器深耕旋转体平衡领域,具有17年行业经验,积累众多客户案例,针对吸尘器领域的风机转子平衡,具备完整的动平衡解决方案,通过高精度的动平衡修正,可以减少振动与噪音对消费者的困扰,帮助提高吸尘器整机的使用寿命。
卓茂仪器,始终围绕客户需求,跟随社会以及产业发展方向,持续聚焦生产现场测试领域,研发高效检测与平衡修正设备,助力生产测试严谨高效,帮助提高产品性能,为客户提供最优质的产品选择和服务。
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