佛山市顺德区桥森卫厨实业有限公司

直流电机

垃圾处理器直流电机

目前国际上垃圾处理器通用的电机有两种方式:直流电机、交流电机,一般直流电机采用的是永磁直流电机,它是有刷电机的一种;

从消费者层面对电机的要求:噪音小,运行平稳,安全,使用寿命长等。

从消费者层面对垃圾处理的要求:品质好,噪音小,运行稳定,安全,使用寿命长,售后有保障等。

可以看出电机虽只是垃圾处理器的一个部件,确是一个核心的部件,是垃圾处理器的动力源泉,所以尤为重要。

 目前主流的工厂采用的都是永磁直流电机,是有刷直流电机的一种,其主要特点如下:

1、 结构比较简单,性能可靠,位置准确;

2、 转速高,运行平稳,转速与频率无关和电压有关。目前国内外的主流直流垃圾处理器转速设定一般在 3500-4500 转,转速和噪音、使用寿命直接相关,各品牌根据自己的产品定位设置也不同。转速低:噪音低,磨损小,离心力小,处理能力小,处理能力受限;转速高:噪音增加,磨损增加,离心力大,处理效果好。所以需要一个平衡点;

3、启动电流小,启动和运行电流波动小;

4、 自平衡特征:当直流电机负载增加时,即电枢轴上的阻力矩增加时,电机转速降低,产生反电动势减小,在外加电压恒定的情况下,从而使电磁转矩增加,并且直至电磁转矩增大到与阻力矩行对平衡时,电机就在较大负载下以相适应的低速做平衡运转,反之,电动机又能在轻负载下以相应的高速平稳运转。所以,直流电机在负载发生变化时,电枢电流、转速、转矩都会自动做相应的调节,以满足驱动不同负载的需求,这也是直流电动机转矩自动平衡原理。

5、 碳刷和换向器摩擦有电火花和噪音

6、 使用寿命收碳刷和换向器的限制;

同行业对直流电机的微词:电火花、噪音、寿命

 具体讲是因为采用碳刷的结构,碳刷和换向片运转时会有摩擦,摩擦会产生噪音,会有电火花,同时电机的使用寿命受碳刷的长度和换向器的厚度限制。上述是客观的事实,那我们也从客观的情况来分析一下这些缺点:

1、关于摩擦噪音和电火花,这两个问题的主要取决的因素如下:

(1)、碳刷的品质:垃圾处理器一般采用 D104 和 D202 含铜碳刷,但是不同的工厂和品牌碳刷原材料,密度,加工工艺的要求不同,这对碳刷有直接的影响,一个好的碳刷要材料来源好,加工密度均匀,硬度标准,和换向器贴合紧密;密度不均匀就会磨损换向器,增加噪音,硬度过软容易磨损,使用寿命短,硬度过硬,噪音增加。所以对于生产企业来说需要按照机器的工作要求,确定好碳刷的标准,并做好严格的品质管理;

(2)、弹簧的品质和弹力,要采用恒力弹簧,弹力在 400-500g/cm2。弹力小,容易摆动,噪音大,火花大;弹力过大,火花大,磨损大,使用寿命减少。企业对此也要做出企业标准,认真甄选出优秀的供应商,做好配件的品质检测,确保弹簧的品质;

(3)、碳刷架的品质:要求结构规整,表面光滑,离换向器距离 2.5±0.5mm,与碳刷的配

合间隙 0.05-0.25mm。

(4)、电机的品质:电机都是国内知名厂家,出厂前经过严谨的动平衡等一些测试,合格出品。换向器表面的光洁度较高使之与碳刷的配合更加顺滑,无跳动尖点。

(5)、电机底座及安装:电机底座一般采用树脂纤维+玻纤+防火材料,碳刷及碳刷架和换向器之间的位置标准清晰,安装和电机底座完好的契合。并且安装过程中,电机座内无明显粉尘及水雾。

2、如何控制直流的噪音和火花?

噪音问题:通过对碳刷系统的调整我们可以把噪音控制在 60 分贝左右,这样对我们正常人基本没有影响,另外机器工作时的空转的研磨系统的噪音一般是在 70 分贝左右,工作分贝也在 100 分贝左右,基本可以忽略电机的噪音;

火花问题:通过碳刷系统的调整,火花是极小的,而且直流电机的特性决定,电机启动和运转的电压电流是平稳的,没有大幅的波动,所有没有大的火花产生,同时火花只存在于碳刷和换向器之间,不会飞溅出来,我们电机底座加入了防火材料,可以杜绝火花产生可能造成的风险。目前电火花级别达到 1 1/4 电刷边缘仅有小部分有微弱的点状火花或有非放电性的红色小火花。换向器上没有黑痕、整流子上没有黑痕即电刷上没有灼痕,可以连续运行。另外直流电机在家用电器的使用目前是最广泛的,包括蒙发利的按摩椅用的也是有刷直流电机,如果直流电机的火花都有风险,也不会能通过美国的 UL 标准的认证,也不会通过国内的 3C 认证,直流机也不会这么普及,国家层面也会做出限制和禁止了。事实上也还没有一起因品牌直流垃圾处理器电机的火花起火的事件发生;倒是 ise2015 年召回了 38000 台产品原因是国内出现了机器起火事件,主要是机器启动时电流过大产生的火花造成的。

垃圾处理器的使用寿命:和碳刷长度和换向器的厚度直接相关寿面的设置为 10-15年,按照家庭每天使用 3 次,每次使用 2 分钟计算,每天六分钟,一年 2190 分钟,10 年 21900 分钟,15 年 32850 分钟,这是理论最大数值。实际的使用数据通过大数据的计算10 年的标准约为 10000-15000 小时。

我们测试:设定运转 2 分钟,停 2 分钟,每天运作 10 个小时,实际运转 300 分钟,连续运转 33 天,机器的换向器和碳刷,依然有 1/3 的剩余,完全可以满足设计的使用寿命。电器产品其实在高湿、十年的使用寿命设计是合理的和安全的设计,所以这也不是直流机的致命的缺点。

总结:永磁直流电机虽然有些缺陷,但是也有其很大的优点。转速高,工作时离心力大,有自平衡的特征,其处理餐厨垃圾的能力和范围也比较广,对于中国的饮食习惯来讲很适合普通家庭使用。



以上资料部分来源于网络由桥森公司重新整理




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