適合我國的廚房食物垃圾處理器電機(jī)-永磁直流電機(jī),它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、出力大、效率高。避免了目前同類產(chǎn)品完全采用交流電機(jī)、選用昂貴材料的做法,是機(jī)器的制造和使用成本降低。
電機(jī)的選擇:
驅(qū)動電機(jī)是食物垃圾處理器工作能量的提供源,也是關(guān)鍵部件之一,其性能直接影響著生活垃圾處理器質(zhì)量的好壞。在設(shè)計(jì)中,電機(jī)運(yùn)行特征為時(shí)間短,啟動頻繁,斷續(xù)工作。
我們選用永磁直流電機(jī),因?yàn)槠涠ㄗ訛橛来配搫?lì)無需勵(lì)磁線圈,即省電又不發(fā)熱。磁路結(jié)構(gòu)經(jīng)精心選擇,使電機(jī)具有啟動轉(zhuǎn)矩大,過載能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、噪音低及轉(zhuǎn)動平衡等特點(diǎn),電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)采用了一些特殊技術(shù)。本次設(shè)計(jì)所用的永磁直流電機(jī)是東弘機(jī)電設(shè)計(jì)制造的。
1、 磁鋼徑向、軸向聚磁以加大極弧面來提高氣隙磁密,從而提高出力和快速響應(yīng)能力。
2、 采用不均勻氣隙設(shè)計(jì)和磁鋼極尖削角來保證對負(fù)載電流引起的電樞反應(yīng)有良好的抑制作用,提高線性度并降低功耗。
3、 利用電機(jī)槽和換向片及極弧度寬度和齒槽的合理配合達(dá)到減小轉(zhuǎn)矩波動、噪音,保證平穩(wěn)運(yùn)行要求。
電機(jī)種類的選擇
目前,電機(jī)的種類繁多,價(jià)格、性能差別比較大,本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的指導(dǎo)思想對電機(jī)類型及型號進(jìn)行優(yōu)化選擇是十分重要的。優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格便宜的電機(jī)。電機(jī)種類選擇時(shí)應(yīng)考慮的主要內(nèi)容有:
1、 電機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)與所拖動生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性相匹配;
2、 電機(jī)的調(diào)速性能(調(diào)速范圍、調(diào)速的平滑性、經(jīng)濟(jì)性)應(yīng)該滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求。對調(diào)速性能的要求在很大程度上決定可電機(jī)的種類、調(diào)速方法以及相應(yīng)的控制方法;
3、 電機(jī)的啟動性能應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械對電機(jī)啟動性能的要求,電機(jī)的啟動性能主要是啟動轉(zhuǎn)矩的大小,同時(shí)還應(yīng)注意電網(wǎng)容量對電機(jī)啟動電機(jī)的限制;
4、 電源種類在滿足性能的前提下應(yīng)優(yōu)先采用交流電機(jī);
5、 經(jīng)濟(jì)性:一是電機(jī)及其相關(guān)設(shè)備;二是電機(jī)拖動系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,主要是要效率高,節(jié)省電能。根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電機(jī)的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求選擇電機(jī)的類型。直流電機(jī)可實(shí)現(xiàn)快速頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn);具有過載能力大
6、 能承受頻繁的沖擊負(fù)載,優(yōu)良的調(diào)速性能,調(diào)速平滑、精確、方便和范圍廣等特點(diǎn)。
電機(jī)的工作環(huán)境是由生產(chǎn)機(jī)械的工作環(huán)境決定的。在很多情況下,電機(jī)工作場所的空氣中含有不同分量的灰塵和水分,有的還含有腐蝕氣體甚至含有易燃易爆氣體;有的電機(jī)則要在水中或其他液體中工作。灰塵會使電機(jī)繞組黏結(jié)上污垢而妨礙散熱;水分、瓦斯、腐蝕性氣體等會使電機(jī)的絕緣材料性能退化,甚至?xí)耆珕适Ы^緣能力;易燃、易爆氣體與電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的電火花接觸時(shí)將有發(fā)生燃燒、爆炸的危險(xiǎn)。因此,為了保證電機(jī)能夠在其工作環(huán)境中長期安全運(yùn)行,必須根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件合理地選擇電機(jī)的防護(hù)方式。電機(jī)的外殼防護(hù)方式有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式幾種。
設(shè)計(jì)中,食物垃圾處理器電機(jī)的特征為頻繁短時(shí)運(yùn)行、快速啟動,無調(diào)速要求。依直流電機(jī)具有的特點(diǎn),設(shè)計(jì)選取電機(jī)類型為永磁直流電機(jī)。
在直流電機(jī)中,有一種電機(jī)的磁極是用永磁材料提供電機(jī)所需要的勵(lì)磁源,從而代替了電磁式直流電機(jī)中的線圈式磁極。這種電機(jī)為永磁直流電機(jī)。由于無需勵(lì)磁線圈,故省電且不發(fā)熱,磁路結(jié)構(gòu)精心設(shè)計(jì),使電機(jī)過載能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、噪音低及轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。基于上述特點(diǎn),設(shè)計(jì)中選用永磁直流電機(jī)。
選擇電機(jī)時(shí),應(yīng)在電機(jī)能夠勝任生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載要求的前提下,最經(jīng)濟(jì)、最合理的選擇電機(jī)的功率。若功率選得過大,設(shè)備投資過大,造成浪費(fèi),且電機(jī)經(jīng)常欠載運(yùn)行,效率較低;反之,若功率選得過小,電機(jī)將過載運(yùn)行,造成電機(jī)的過早損壞。為此,選擇永磁直流電機(jī)容量應(yīng)進(jìn)行一些必要的分析和計(jì)算,具體可按以下三個(gè)步驟進(jìn)行:
1計(jì)算負(fù)載功率Pw
2根據(jù)負(fù)載功率Pw,預(yù)選電機(jī)的額定功率Pd,使得Pd≥Pw,盡量接近Pw
3校驗(yàn)預(yù)選電機(jī)的發(fā)熱、過載能力和啟動能力。校驗(yàn)的方法較多,工作量很大,而且準(zhǔn)確度也很難把握。
永磁直流電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)采用了一些特殊技術(shù):
1磁鋼徑、軸向聚磁以加大極弧面來提高氣隙磁密,從而提高出力及快速響應(yīng)能力。
2采用不均勻氣隙設(shè)計(jì)和磁鋼極尖削角來保證對負(fù)載電流引起的電樞反應(yīng)有良好的抑制作用,提高線性度并降低功耗。
3電機(jī)槽和換向片,極弧寬度和齒槽的合理配合以達(dá)到減小轉(zhuǎn)矩波動、噪聲,保證平穩(wěn)運(yùn)行。
垃圾處理器的永磁直流電機(jī)體積小,重量輕,壽命長、噪聲低,有換向性能,零部件通用化程度強(qiáng)等特點(diǎn),系封閉自冷式。選擇永磁直流電機(jī)能滿足性能同時(shí)成本降低更是適合國內(nèi)的垃圾處理器行業(yè)。