洗衣机普通单相及变频电机知识

一、电机概述

电机，俗称“马达”，是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母“G”表示。大多数电机的工作原理是建立在电磁感应定律和电磁力定律的基础之上的。其构造的一般原则是应用有效的导磁和导电材料构成能互相发生电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率和电磁转矩。

电磁感应基本原理：

（1）：电磁感应定律：运动的导体在磁场中切割磁力线后导体中会产生感应电动势。感应电动势大小为E=BLV，B为磁场强度。L为导体切割磁力线的有效长度（垂直方向的长度），V为导体在磁场中的移动速度。

（2）：电磁力定律：在磁场中的载流导体会受到电磁力的作用。电磁力F=BIL,B为磁场强度，I为导体中电流大小，L为切割磁力线的有效长度。

电磁感应定律和电磁力定律是合起来就构成了电功率和机械功率转换的基础。

作为机械系统和电系统能量转换的电机。应具备能做相对运动的两大部件。利用电磁力原理的电机，是由建立励磁磁场（由导体中的电流产生或者由永磁体产生）的部件和感应电动势并流过工作电流的被感应部件所组成。对于旋转电机，这两个部件中静止的称为定子，做旋转运动的称为转子。定转子之间有空气间隙，以便于旋转。

对于一般采用电磁力原理的电机，在定子和转子上置有绕组，以作为励磁电流和工作电流的载体。电机也可以 采用永磁体励磁，取代有关部件上的励磁绕组。

二、常见型号划分

常见标注产品型号：

YXD-150-4A、YXD-180-4A、DD变频电机、AQ1系列变频电机、DDM系列变频电机

具体细则如下：

前两款为洗衣机用单相异步电动机，Y代表异步，D代表单相，150、180指的是电机的额定功率，4A指的是电机的极数。

DD和AQ1系列均为24极，DDM系列为12极。他们都是无刷永磁同步电动机。

电机的分类：

1：按电机的功用可以分为：电动机，发电机和特种电机。

2：按电机的运动方式可以分为：旋转电机和直线电机。

3：按电机的电流类型可分为：直流电机和交流电机。其中交流电机又可以分为：同步电机和感应电机。

4：按电机的相数分类可以分为：单相电机和多相（常用三相）电机。

5：按电机容量可以分为：大、中、小和微型电机。

三、单相异步电机介绍

电机的结构与电机的用途、转速、防护类型、通风冷却方式、以及安装形式等因素有关。尽管不同类型的电机结构不同，但他们都是由三大部分组成，即固定部分，转动部分和辅助部分。辅助部分即轴承，电刷装置，冷却器等。

固定部分主要由定子机座、机架、定子铁心、定子绕组、端盖以及支撑固定等部件。

1、单相异步电机的结构

2、单相异步电机定子制作过程

3、定子流程

整个单相异步电机的定子结构不是很复杂，但其制作过程却很精细。

主要步骤有：

插纸、顺线入杯、嵌线、插上绝缘、初整、塞下绝缘、去漆皮、穿孔打通、焊锡、定位、手工绑

扎、机械绑扎、精整形、修外观、性能检测、浸绝缘漆。

4、单相异步电机的转子制作过程

5、单相异步电机的特点

靠220V单相交流电源供电的一类电动机，功率小，主要制成小型电机。

它的应用单相异步电动机非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱、电风

扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。异步指的是电

机的转速和其旋转磁场的转速存在着差异。

定子绕组通电后基波旋转磁场以同步转速60f/P的速度旋转，切割定转子

绕组，而分别产生感应电动势，转子电动势在自成闭合回路的转子绕组中

产生电流，该电流与气隙中的基波磁场相互作用，产生电磁转矩，驱动机

械负载，带动其旋转。

异步电机有较高的运行效率和较好工作特性，从空载到满载的范围内接近

恒速运行，能满足大多数农业生产机械的传动要求。异步电机运行时，必

须从电网吸取无功励磁功率，使电网的功率因数变坏。由于异步电机转速

和其旋转磁场的转速之间有一定的专差关系，其调速性能较差。异步电机

主要用作电动机。

四、变频AQ1和DD电机介绍

AQ1系列变频电机和DD系列电机原理上基本相同，安装尺寸也相同。在转子结构上的区别在于少了定位磁铁，还有安装板和花键也有所不同，但是本质上没有多大区别，转子外径相同，磁钢数量大小相同，因为AQ1系列电机用于斜滚筒或者前开门滚筒，没有顶开式滚筒的定位要求所以少了定位磁铁，相应的在电控方面也会有所区别。定子方面除了霍尔板不同以外，其他全部都是一样的。

1、AQ1电机的主要结构是由定子和转子两个部分组成

2、DD定子制作过程

DD电机定子，包括霍尔板组件、DD定子线圈完成组建两部分构成。DD定子线圈完成是由DD定子绝缘绕线而来。具体制作过程见下图：

3、AQ1电机转子制作过程

DD转子由转子磁钢、转子安装板、转子铁芯、花键套经PBT注塑机注塑成型

4、AQ1电机的额定数据

电源：DC280V

额定时间：连续

额定输出：200W（800rpm）参考值

极数：24极

绝缘等级：E

旋转方向：左、右旋转

使用状态：制品实机内装

使用环境：温度－5～ 40℃　湿度85%RH以下

保存环境：温度－5～ 40℃　湿度85%RH以下

5、DDM系列电机结构介绍

DDM系列电机也是由定子和转子两部分组成。

6、DDM定子制作过程

7、DDM转子制作过程

五、电机的调速

利用改变电机的级数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的使用性能。

一）、变极对数调速方法

这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：

1、具有较硬的机械特性，稳定性良好；

2、无转差损耗，效率高；

3、接线简单、控制方便、价格低；

4、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；

5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二）、变频调速方法

变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。其特点：

1、效率高，调速过程中没有附加损耗；

2、应用范围广，可用于笼型异步电动机；

3、调速范围大，特性硬，精度高；

4、技术复杂，造价高，维护检修困难。

5、本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

三）、串级调速方法

串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：

1、可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；

2、装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70％－90％的生产机械上；

3、调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；

4、晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

5、本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

四）、绕线式电动机转子串电阻调速方法

绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。

五）、定子调压调速方法　　

当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在2：1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。

调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点：

1、调压调速线路简单，易实现自动控制；

2、调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。

3、调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。