吸尘器用无刷直流电机

发布日期：2024-03-31 19:09:25 来源：BOB体育手机网页版登录浏览次数：1

在家用吸尘器市场，自2010年下半年以来，对内置有电池的无绳吸尘器的需求正在迅速增长。节约空间、随取随用是消费的人一直期盼的亮点，用卧式吸尘器换购这种新式吸尘器的活动也颇具人气。Nidec提供手持式吸尘器、杆式吸尘器专用的高效无刷直流电机。在无绳吸尘器的部件中，电机的重量仅次于电池，Nidec生产的小型、轻量型无刷直流电机不仅使吸尘器更易于使用，而且还为更好的设计留有可塑空间，使产品具有巨大的优势。与传统的有刷电机相比，无刷直流电机不仅更薄，而且能输出大功率，因此具有能耗低的优点。Nidec以迄今为止在无刷直流电机的开发制造中积累的经验为核心，开发出了一种专用于无绳吸尘器的电机。

从传统的外转子电机变更为内转子电机。转速增加了一倍多，重量却减少了40%。

由于无绳吸尘器可容纳部件的体积小，因此要求产生风的风扇小型化。为了使小型风扇有充足的吸引力，只能让其非常快速地旋转。2016年， Nidec开发了一种用于手持式吸尘器的超高速旋转电机，转速约为8万转/分钟。目前，一般的吸尘器使用的有刷电机转速约为3万转/分钟，实现了2倍以上的转速。该款超高速旋转电机使用的是一种极具强力的磁铁——钕烧结磁铁。在增加电机内部的孔数和槽数的同时，成功减轻了约40%的重量。2019年，我们对设计进行了重新审视，发布了可实现稳定性和更具小型化特征的第二代产品。2021年，我们还开始供应第三代产品，通过改用树脂机壳来进一步减轻重量。截至2021年，已汇集最强力型“V65”(额定功率:250w) ，标准杆式吸尘器专用电机“V55” (额定功率:150w) 、更轻量型“V45” (额定功率:100w) 三种产品阵容，以应对各吸尘器制造商的多样化商品战略。

Nidec的无绳吸尘器用电机。从左侧开始依次为“V65”型 (额定功率:250w) 、“V55”型 (额定功率:150w) ，“V45”型 (额定功率:100w)。

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1 前言随着汽车部件的电动化、自动化程度逐步的提升和对汽车电机的噪声、电磁兼容、效率的高要求,永磁无刷直流电机正在慢慢地替代有刷的永磁直流电机。永磁无刷电机具有体积小、寿命长、效率高、结构相对比较简单、可靠性好等优点,利用它作为汽车部件的驱动执行元件可有效地提高汽车部件的性能。例如在Freightliner公司的M2系列商务车上,采用无刷电机驱动其空调系统的鼓风机,更好地调节了送风速度。由于汽车总线技术的日趋成熟,汽车内多个电机单元的控制方式正从传统的集中式线束控制向分布式总线控制转变。分布式总线控制能够大大减少线束,减少相关成本,便于各个电机控制单元和车内其它电控单元一起形成一个综合协调的控制管理系统,提高各控制单元

电机对能耗的贡献率在美国接近50%，因此降低电机能耗能有效地提高能源利用率，而使用先进的微控制器(MCU)技术来实现电机控制是一种有效的方法。本文介绍了的电机控制MCU技术发展及其应用。降低能耗的一个主要对象是电机，它消耗了美国总能耗的大约50%。家庭里随便都能够找到超过50个电机，一般会有70到80个，在工业领域，工厂自动控制对电机的利用也很广泛。今天，MCU技术的近发展允许电机能在更低的成本下更高效地运行。在某些市场上，这能加快从机电向电子控制的转变，从而能实现变速电机控制以优化电机的工作效率，并在器件的层面上降低所有应用的成本。低成本无刷直流电机控制MCU 与经常应用在电机控制中的有刷电机相比，MCU控制的

控制MCU /

0 引言稀土永磁无刷直流电机采用高性能的稀土永磁材料和非接触换相技术，体积小，效率高，无电火花，工作可靠，同时又具有类似普通直流电动机的调速性能，大范围的应用于航空航天、精密仪器和工业控制自动化等领域。无刷直流电机采用电子换相装置，没有机械电刷；采用永磁体转子，没有激磁损耗；发热的电枢绕组置于外围的定子上，散热性好，效率高，过载能力强，无换相火花，在高转速领域尤为适合，是高速电机的一个重点发展趋势。目前，在一些特殊领域，对电机体积、连线数目以及可靠性等方面有着严格要求，在这些场合，无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)就成了理想的选择。课题利用DSP，CPLD等数字化设计技术构建了一个体积较小的高转速、高可靠性

主要介绍基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FP-GA)及EDA方法学的永磁无刷直流电机控制管理系统的电子电路设计。 FPGA 是一种高密度可编程逻辑器件，其逻辑功能的实现是通过把设计生成的数据文件配置进芯片内部的静态配置数据存储器(SRAM)来完成的，具有可重复编程性，可以灵活实现各种逻辑功能。与ASIC不同的是，PCA本身只是标准的单元阵列，没有一般IC所具有的功能，但用户都能够根据需要，通过专门的布局布线工具对其内部进行重新编程，在最短的时间内设计出自己专用的集成电路，从而大幅度的提升了产品的竞争力。由于它以纯硬件的方式来进行并行处理，而且不占用CPU资源，所以能使系统达到很高的性能。这

控制电路 /

引言 1 概述 ST72141是ST公司专门用于同步电机控制的一款单片机，很适合3相无刷直流电机的控制。无刷直流电机可用于工业控制、汽车电子产品、电冰箱、空调、压缩机和风扇等产品。无刷直流电机的优点是效率高、工作噪声低、体积小、可靠性好和寿命长。 ST72141是ST7微控制器家族产品中的一员。它包括A/D转换和SPI接口，有专门用于无刷直流电机控制的片内外设，可选择带传感器模式和不带传感器模式。 ST7片内的电机控制电路可看成是一个脉宽调制多路复用器。它有6路输出和1个用在无刷直流电机不带传感器控制时的反电动势零点检测电路。 ST72141的电机控制外设有4个主要的部分： ◇ 去磁结束和反电动势零点的检测电

的控制 /

PART 01 研究介绍无刷直流电机（BLDCM）拥有非常良好的调速和控制性能，同时又具有功率密度高、功率因数高、结构相对比较简单、可靠性高等一列优点，很适合在农业电动车辆上作为驱动电机使用。但是，无刷直流电机在车辆驱动系统中应用时存在换相转矩脉动较大、无位置传感器控制、制动能量回馈制动困难等一些问题，这也是无刷直流电机没有在电动车辆驱动系统中得以广泛应用的根本原因。为提高无刷直流电动机的性能，研究提出了一种使用单端初级电感变换器（SEPIC）调节无传感器无刷直流（BLDC）电机的组合方法，以改善无刷直流电机速度环和转矩环的控制策略。其中，研究以减小无刷直流电机转矩脉动为目的，基于金鹰优化（GEO）算法和径向基函数神经网络（RBFNN）算

转矩脉动抑制方法 /

随着城市环境污染问题的日益严重，汽车尾气的控制慢慢的受到人们的重视，很多国家都开展了电动汽车的研究。但是电动汽车存在续驶里程短、动力性能差等弱点，加之成本过高，目前还无法大批量投入市场。为了兼顾传统燃油汽车和电动汽车的优点，国内外都开始做混合动力汽车的研究。由于混合动力汽车有两套驱动系统，驱动系统与整车控制单元（VCU）之间的信息交换与协调就显得尤其重要。CAN（Controller Area Network）总线即控制器局域网络，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，属于现场总线的范畴，具有实时性强、可靠性高、抗干扰性强、结构相对比较简单、操作性好、价格低等特点，因此被大范围的使用在工业控制中。 TMS320

1 引言无刷直流电机以其重量轻，体积小，加速性能好，运行平稳，噪音低等优点而大范围的使用在丁业和民用产品中。无刷直流电机的功率因数高，无转子损耗，其转子转速能严格地与电源频率保持同步。转子磁场由永久磁铁产生。通常，采用电压源型脉宽调制(PWM)控制作为无刷直流电机调速系统用的驱动器。近年来，国外纷纷推出以单片机(MCU)为核心的单片电机控制器，它南一个MCU再配备外围驱动电路构成，能大幅度的降低成本，缩小体积，紧凑结构，提高可靠性。在此，介绍r采用Atmega48单片机实现三相无刷直流电机控制器的方法。 2 ATmega48单片机 ATmega48单片机是Atmel公司基于自动电压调整器(Automatic Voltage

FOC控制管理系统设计

（BLDC）控制

反电动势估计方法

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