电机在生活中的应用及发展趋势姓名：***学号：班级：专业：机械设计与制造日期：2012年12月27日摘要电机（Electric machine），是机械能与电能之间转换装置的统称。

转换是双向的，大部分应用的是电磁感应原理。

由机械能转换成电能的电机，通常称做“发电机”；把电能转换成机械能的电机，被称做“电动机”。

其余的还有其他的新型电机出现，比如超声波电机（应用压电效应），就不用电磁感应原理。

电机在生活中的应用非常广泛，在家庭中一般属于驱动型电机。

驱动用电动机可划分：电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。

家用电动机主要是小功率电机，家庭中凡有转动件的，都是由电机来驱动的，如：空调室内机风扇电机、室外风扇电机、空气压缩机、室内机转页电机等。

家用电器的性能与所匹配的小功率电机有着直接的关系，电机的效率、功率因数、调速范围及噪声与家电的节能环保；有着密切的关系。

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目录引言 (5)一、常见电机的分类 (5)(1)单相感应电机 (5)(2)单相变极感应电机 (5)(3)无刷电机 (6)(4)三相感应调频电机 (6)(5)开头磁阻电机 (6)(6)永磁同步水泵电机 (6)二、常见家电用的电机 (7)（1）.家用空调器用电机 (7)（2）.空调机风扇用电机 (7)（3）.电冰箱用电机 (8)（4）.压缩机用电机 (8)（5）.蒸发器风机用电机 (9)（6）.化霜定时用电机 (9)（7）.电动风门用电机 (9)（8）.洗衣机用电机 (9)8.1波轮式双桶洗衣机用电机 (9)8.2全自动波轮洗衣机用电机 (10)8.3全自动滚筒式洗衣机 (10)（9）.电风扇用电机 (10)（10）.微波炉用电机 (11)（11）.吸尘器用电机 (12)二、家电领域中小电机的发展趋势 (13)三、电机的发展趋势及研究方向 (13)（1）电机高性能和轻薄短小化 (13)（2）无刷化 (13)（3）组合化 (14)（3）其他 (14)参考文献 (16)引言电机是家电产品中的重要零部件，电机及其控制技术的发展对家电产品的升级换代起至关重要的作用。

本文中，我们将具体探讨家电电机的应用现状和发展趋势。

家电电机一般采用Ｂ级或Ｆ级绝缘，应用场合十分广泛。

Ｂ级绝缘电机的最高温度为１３０℃。

Ｆ级绝缘的最高温度为１５５℃。

对电机的性能要求往往包括在相应的家电电器中，例如，洗衣机的能耗标准就包括了对电机的效率要求。

用于各种家用电器的电机，一般均为单相电机，属分马力电机的范畴。

现有各种家电电机及其特点一、常见电机的分类(1)单相感应电机单相感应电机尽管各种新型电机层出不穷，目前家电产品中使用最多的仍是单相感应电机，约占市场容量的８０％以上。

单相感应电机的结构简单、节能、容易生产成本低、技术成熟、没有电刷、运转噪音不大、寿命长。

单相感应电机有自启动能力，但启动时冲击电流，速度与负载大小有关，效率一般，通常在５０％～６０％。

罩极电机效率一般低于３０％。

(2)单相变极感应电机单相变极感应电机在家电电机中，变极电机有一定应用，例如，在北美市场上的搅拌式洗衣机就采用了４／６极双速或４／６／８极三速电容起动电机。

在中国国内的波轮式洗衣机则大部分采用４极单速电容运转电机。

近年来，才开始出现由艾默生公司提供的４／６极共享绕组双速电容运转电机。

长期以来，滚筒洗衣机大都采用２／１６极或２／１２极独立绕组电容运转电机。

目前，单相变极感应电机正在逐渐被串激电机或三相变频感应电机所替代。

(3)无刷电机无刷直流永磁电机（ＢＬＤＣ）无刷直流永磁电机（ＢＬＤＣ）近年来在家电电机中得到越来越多的应用，如洗衣机、空调、洗碗机等。

其优点是高效率与低噪声。

与电子控制器相配合可以进行无级调速。

日本在采用无刷直流电机上处于领先地位，其空调及洗衣机广泛地使用ＢＬＤＣ。

但由于其没有自启动能力，通常不能脱离电子控制器而单独运行。

与同样必须带电子控制的开关磁阻电机、三相感应调频电机相比，控制器的价格相差不大。

由于这种电机在高速运转时需要进行弱磁控制，因而其应用受到限制。

(4)三相感应调频电机三相感应调频电机由于三相感应调频电机的生产工艺比较成熟，其运行可靠性高。

但是在需要兼顾较大范围速度调节时，其高速时的力矩及低速时的效率会受到限制。

(5)开头磁阻电机开头磁阻电机开头磁阻电机的特点是转子结构简单，既没有绕组、磁钢，也没有电刷，因此特别适宜于高速及超高速运行，其效率及力矩在大范围调速中可保持较小的变化。

缺点是较难控制其噪音，其电子控制器需要特殊的设计。

(6)永磁同步水泵电机永磁同步水泵电机的特点是泵与电机结合成一体，电机转子为两极环形永磁体，没有电子控制器，靠振动启动，旋转方向不定，效率达６０％～７０％。

比传统罩极电机效率提高一倍多，代表了无电子控制器的永磁电机的发展方向二、常见家电用的电机（1）.家用空调器用电机一般家用空调器有窗式、分体挂壁式和柜式3种其所用电机有压缩机电机，风扇电机，调节风向电机和电子膨胀阀电机等,除压缩机外,其他三类电机均为小功率电机1.1压缩机用电机家用空调器中压缩机用电动机额定功率一般为750～2250W压缩机是空调器的心脏,电机的定子绕组直接处于制冷剂和润滑油的混合物中所以对电机的要求很高例如起动转矩大、高效率、低噪声、耐振动和冲击，绝缘材料有较好的化学稳定性(耐氟性能)等，对于目前国内较普遍使用的定频空调器，压缩机采用单相异步电动机3匹及以上空调器则采用三相异步电动机。

这类电动机在起动时电流较大、效率较低、最大不足之处是转速不能调节，无法实现快速制冷(或热)室内温度保持恒定是依赖频繁通断电动机来实现，变频空调器可分为交流变频空调器和直流变频空调器。

我国市场上大部分产品为交流变频空调器，交流变频空调器的压缩机用的变频电机是三相异步电动机应用变频控制技术控制电动机的转速，使压缩机的制冷量连续可调，空调器的各项性能指标比定频空调器高。

例如：可实现软起动，起动电流小，可在低电压下运行(如170V)，可快速制冷(或热);在夜间压缩机低速运行,噪声大为降低，减少电动机通断次数等。

产品上了一个档次交流变频空调器可分为二种结构：一种是与定频空调器一样的用毛细管节流；另一种是用步进电机控制的电子膨胀阀节流与压缩机相配合,能精确控制制冷剂流量,以达到控制温度,精度高的目的,直流变频空调器,其压缩机和风机采用无刷直流电动机,同时也用步进电机控制电子膨胀阀节流与交流变频空调器相比较,噪声更低,电机效率高,节能更显著,制冷(或热)更快,是当前性能最好的空调器[1]。

（2）.空调机风扇用电机室外机风扇电机:主要采用YDK系列空调用单相电容运转钢壳电机，该系列电动机采用钢壳结构，有双轴伸和单轴伸输出，一般额定功率为15～120W。

为分体式空调器室外机、柜式空调器和窗式空调器用风机配套而设计的，具有噪音低、可靠性好等特点。

室内机风扇电机:主要采用YYW系列空调用单相电容运转塑封电机，一般额定功率为540W。

该系列电动机采用特殊的结构设计及工艺技术，使用较好散热性和绝缘性的阻燃塑封材料，将绕线定子整体塑封作而成。

该电机具有噪音低、振动小、防潮性好、重量轻、体积小、温升低、可靠性好等特点。

该系列电机采用抽头调速或PG测速调压调速两种结构，是家用空调等理想的配套产品室内机转叶电机。

主要采用低极式永磁步进电机,由于其结构简单、成本低、便宜、小型化等特点,而广泛应用于空调器领域目前风扇用电机较多采用单相电容运转电动机,有铁壳、铝壳和塑封3种结构。

对室内风扇，为了调节风量，常选用抽头调速电动机，也有采用霍尔元件测速闭环调速。

对直流变频空调器，多采用无位置传感器的无刷直流电动机驱动风扇，可进行无级调节风量，我国这类电动机功率为几十瓦1.3空气导向装置用电机和换气用电机在窗式和部分分体式空调器室内机组中,采用永磁同步电动机或步进电动机来驱动空气导向装置，进行室内气流方向调节，在要求高的空调器中，用无刷直流电动机作动力的换气风扇,把室内空气通过专门管道排出室外，室外新鲜空气自然吸入，增加室内清新空气改善了原来空调房内由于空气不清新对人们带来不适的感觉。

（3）.电冰箱用电机压缩式电冰箱的制冷原理与空调器基本相同，电机主要用在压缩机，蒸发器和化霜控制等部分。

（4）.压缩机用电机家用电冰箱压缩机用电机的要求与空调器相同输出功率为65～250W,一般采用单相异步电动机，为了达到节能和快速制冷，降低噪声等要求。

近几年发展了变频电冰箱，压缩机采用无刷直流电动机。

（5）.蒸发器风机用电机电机驱动风扇使空气流过蒸发器，沿着一定线路进入箱内，使箱内冷空气强制循环，风扇风机为单相罩极异步电动机或单相电容运转电动机，输出功率仅几瓦。

（6）.化霜定时用电机对自动化霜控制的电冰箱，用带有减速器的永磁同步电动机来周期控制压缩机运行，以达到自动化霜的目的，电动机输出功率一般为10W以下。

（7）.电动风门用电机电动风门是无霜电冰箱的关键部件之一。

无霜电冰箱中的温度控制，主要是通过控制流向各贮藏室中的冷空气流量来控制温度的，而电动是风门通过电脑控制来调节冷气流的流量的。

由R134a(R12)为制冷剂的无霜电冰箱，其电动风门采用单相异步电动机驱动例如单相罩极异步电动机，额定功率为12W。

由R600a为制冷剂的无霜电冰箱，其电动风门采用直流步进电动机驱动。

（8）.洗衣机用电机洗衣机的类型较多，现以在我国家使用较多的波轮式和滚筒式洗衣机用电机来进行介绍。

8.1波轮式双桶洗衣机用电机双桶洗衣机有洗涤桶和脱水桶。

洗涤桶用单相电容运转电动机作动力,通过皮带减速带动波轮旋转,且频繁正反转洗涤衣服,电动机额定功率为90～280W。

脱水桶也用单相电容运转电动机作动力，只需单方向作高速旋转摔去衣服中水份，电动机额定功率为75～140W。

洗涤定时器和脱水定时器常用机械式、电子式或电动式三种。

对电动式定时器，则采用单相永磁同步电动机或单相罩极异步电动机作动力源。

8.2全自动波轮洗衣机用电机全自动波轮洗衣机的洗涤桶与脱水桶套在一起，分为内桶和外桶，使用1台单相电容运转异步电动机实现洗涤与脱水2个功能，即通过控制离合器，分别带动波轮或脱水桶来完成。

电动机额定功率为120～250W。

全自动洗衣机的程控器有二类，一是电机式程控器，由微型永磁同步电动机作定时器动力;二是先进的微电脑式程控器。

8.3全自动滚筒式洗衣机这类洗衣机由电动机带动滚筒旋转进行衣服洗涤和脱水。

电动机多采用变极双速单相异步电动机，例如2/12极，洗涤时用12极定子绕组，低速运转，脱水时用2极定子绕组，高速运转。