背包7型吸尘器控制电机的检验与测试
日 期 【】本文主要讲述的是对莱克背包7型吸尘器电动机控制系统的检验与测试，此款吸尘器采用了BLDC_三相无刷直流电动机和W7564DRQ型号的控制器，介绍了此电动机与普通有刷电动机的比较及其运动特性，同时也进行了大量的测试实验，包括了BLDC启动时间测试，电机运行电压电流测试，BLDC过载、短路，缺相、欠电压保护确保了电机负载过载时、电机短路时、电机缺相时、控制器电源电压欠压时保护功能的稳定性。从外观上检验控制器是否合格，用示波器、万用表、直流电源、差分探头、电流传感器等工具检验控制器的性能，两项均没有问题，才能通过验收。
目录
引言 1
一 、概述 2
（一）背包7型无刷电机控制原理 2
（二）背包7型吸尘器电动机与普通有刷电动机的比较 2
（三）背包7型无刷直流电动机运动特性 3
二、电机运行情况测试 5
三、电机控制器的检测验收 10
（一）外观检验 10
（二）性能检验 13
总结 16
致谢 17
参考文献 18
引言
从蒸汽时代到电气时代，人们利用机器来改变生活的情况可谓是越演越烈，吸尘器的诞生可以说是这个充满创造力时代的缩影。从农耕时期人们可能只满足于吃饱穿暖，可如今人们却在解放双手上动足了脑筋。我们的生活越来越好，大家开始追求健康、舒适的环境，吸尘器恰巧给人们创造干净舒适的环境带来便利。吸尘器的工作原理简单，它用吸气的方式从一些不容易被清理的卫生死角，吸起灰尘等赃物。
如今各种轻巧的吸尘器可谓是五花八门，在各种场合为人们提供者便利。现在大家的概念里吸尘器是一个吸气工作，把灰尘脏东西吸入盒子里的机器，但是最早的吸尘器雏形的工作原理却是吹，机器由可以旋转的刷子，手动风箱组成。直到1871年，美国人才赋予了它灵魂，它不再需要手动操作，它可以通电工作。大家可以用现在的眼光看看这个机器，显而易见，这个机器的工作原理会把灰尘吹的到处都是，清洁效果不好。到了1901年，英国人布兹发明了真正意义上的吸尘器（如图1）所示，它 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
由真空泵、集尘箱、气管和各种各样的管头。通电以后，抽风机运转，使得吸尘器内部达到真空，形成内外气压差，就可以把灰尘和赃物吸入，人们只需要清洗吸尘箱即可。
19世纪五六十年代起，中国上海永泰和电机厂参照外国的样机，研发了两款立式吸尘器，供往返苏联的列车使用。一开始的吸尘器是个稀罕物件，寻常百姓家是没有的，很多人更是见都没见过。到了八十年代，长三角地区的很多厂开始生产吸尘器，规模成几何倍数的增长，吸尘器这才进入寻常百姓家。
从八十年代进入中国市场以来，经过三十多年的发展，普及率仅有11％，而吸尘器在国外可以说是家家都必备的电器。普及率之低，市场之大，以至于各个厂家都在研发更方便老百姓使用的吸尘器，整个行业一片繁荣的景象。
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图1 吸尘器
一 、概述
（一）背包7型无刷电机控制原理
由于无刷直流电机使用电子转向装置来交换机械刷，因此不仅保留直流电机的优势，还具结构简单、运行可靠性高、操作方便、维护方便的特性。无刷电机的转子磁铁呈圆弧，产生梯形波感应电动势。
直流无刷电机的工作离不开电子开关电路，因此由电动机本体、转子位置传感器和电子开关电路三部分组成了直流无刷电机的控制系统，原理框图如（图 11），直流电源通过开关电路向电动机定子绕组供电，位置传感器随时梱测到转子所处的位置，并根据位置信号来控制开关管的导通和截止，从而自动地控制了哪些绕组通电，哪些绕组断电，实现了电子换相。
图11 原理框图
（二）背包7型吸尘器电动机与普通有刷电动机的比较
如表11所示
表11 电动机的比较
项目
此款吸尘器无刷直流电动机
普通有刷直流电动机
换向
因为有位置传感器，可以进行电子换向
由电刷和换向器进行机械换向
日常保养维护
由于没有电刷和换向器，很少需要维护
需要周期性维护
寿命
比较长
比较短
机械（速度/力矩）特性
平（硬）在负载条件下能在所有速度上运行
中等平（中等硬）。在较高速度上运行时，电刷摩擦增加，有用力矩减小
效率
由于没有电刷压降，所以效率高
中等
输出功率/外形尺寸之比高
由于电枢绕组设置在与机壳相连的定子上，容易散热。这种优异的热传导特性允许减小电动机的尺寸，所以输出功率/外形尺寸之比高
中等/低。电枢产生的热量消散在气隙内，这样增加了气隙温度，从而限制了输出功率/外形尺寸之比
转自惯量
低。因为永磁体设置在转子上，改善了动态响应
转自惯量高，限制了动态特性
速度范围
比较高。没有电刷/换向器给予的机械限制
比较低，存在电刷给予的机械限制
电气噪声
低
电刷的电弧将对附近的设备产生电磁干扰
制造价格
比较高
低
控制
复杂和价格贵
简单和价格不贵
控制要求
为了使电动机运转必须要有控制器，但同样的控制器可用于变速控制
对于一个固定的速度而言，不需要控制器；有变速要求的时候才需要控制器
通过比较发现：背包7采用的电动机因为有位置传感器，可以进行电子换向而有刷电动机经常需要更换电刷，大大减少了维护次数。此款电动机可以进行变速，对应吸尘器的各种档位。它的噪声也很低，适合在家庭中使用。
目录
引言 1
一 、概述 2
（一）背包7型无刷电机控制原理 2
（二）背包7型吸尘器电动机与普通有刷电动机的比较 2
（三）背包7型无刷直流电动机运动特性 3
二、电机运行情况测试 5
三、电机控制器的检测验收 10
（一）外观检验 10
（二）性能检验 13
总结 16
致谢 17
参考文献 18
引言
从蒸汽时代到电气时代，人们利用机器来改变生活的情况可谓是越演越烈，吸尘器的诞生可以说是这个充满创造力时代的缩影。从农耕时期人们可能只满足于吃饱穿暖，可如今人们却在解放双手上动足了脑筋。我们的生活越来越好，大家开始追求健康、舒适的环境，吸尘器恰巧给人们创造干净舒适的环境带来便利。吸尘器的工作原理简单，它用吸气的方式从一些不容易被清理的卫生死角，吸起灰尘等赃物。
如今各种轻巧的吸尘器可谓是五花八门，在各种场合为人们提供者便利。现在大家的概念里吸尘器是一个吸气工作，把灰尘脏东西吸入盒子里的机器，但是最早的吸尘器雏形的工作原理却是吹，机器由可以旋转的刷子，手动风箱组成。直到1871年，美国人才赋予了它灵魂，它不再需要手动操作，它可以通电工作。大家可以用现在的眼光看看这个机器，显而易见，这个机器的工作原理会把灰尘吹的到处都是，清洁效果不好。到了1901年，英国人布兹发明了真正意义上的吸尘器（如图1）所示，它 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
由真空泵、集尘箱、气管和各种各样的管头。通电以后，抽风机运转，使得吸尘器内部达到真空，形成内外气压差，就可以把灰尘和赃物吸入，人们只需要清洗吸尘箱即可。
19世纪五六十年代起，中国上海永泰和电机厂参照外国的样机，研发了两款立式吸尘器，供往返苏联的列车使用。一开始的吸尘器是个稀罕物件，寻常百姓家是没有的，很多人更是见都没见过。到了八十年代，长三角地区的很多厂开始生产吸尘器，规模成几何倍数的增长，吸尘器这才进入寻常百姓家。
从八十年代进入中国市场以来，经过三十多年的发展，普及率仅有11％，而吸尘器在国外可以说是家家都必备的电器。普及率之低，市场之大，以至于各个厂家都在研发更方便老百姓使用的吸尘器，整个行业一片繁荣的景象。
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图1 吸尘器
一 、概述
（一）背包7型无刷电机控制原理
由于无刷直流电机使用电子转向装置来交换机械刷，因此不仅保留直流电机的优势，还具结构简单、运行可靠性高、操作方便、维护方便的特性。无刷电机的转子磁铁呈圆弧，产生梯形波感应电动势。
直流无刷电机的工作离不开电子开关电路，因此由电动机本体、转子位置传感器和电子开关电路三部分组成了直流无刷电机的控制系统，原理框图如（图 11），直流电源通过开关电路向电动机定子绕组供电，位置传感器随时梱测到转子所处的位置，并根据位置信号来控制开关管的导通和截止，从而自动地控制了哪些绕组通电，哪些绕组断电，实现了电子换相。
图11 原理框图
（二）背包7型吸尘器电动机与普通有刷电动机的比较
如表11所示
表11 电动机的比较
项目
此款吸尘器无刷直流电动机
普通有刷直流电动机
换向
因为有位置传感器，可以进行电子换向
由电刷和换向器进行机械换向
日常保养维护
由于没有电刷和换向器，很少需要维护
需要周期性维护
寿命
比较长
比较短
机械（速度/力矩）特性
平（硬）在负载条件下能在所有速度上运行
中等平（中等硬）。在较高速度上运行时，电刷摩擦增加，有用力矩减小
效率
由于没有电刷压降，所以效率高
中等
输出功率/外形尺寸之比高
由于电枢绕组设置在与机壳相连的定子上，容易散热。这种优异的热传导特性允许减小电动机的尺寸，所以输出功率/外形尺寸之比高
中等/低。电枢产生的热量消散在气隙内，这样增加了气隙温度，从而限制了输出功率/外形尺寸之比
转自惯量
低。因为永磁体设置在转子上，改善了动态响应
转自惯量高，限制了动态特性
速度范围
比较高。没有电刷/换向器给予的机械限制
比较低，存在电刷给予的机械限制
电气噪声
低
电刷的电弧将对附近的设备产生电磁干扰
制造价格
比较高
低
控制
复杂和价格贵
简单和价格不贵
控制要求
为了使电动机运转必须要有控制器，但同样的控制器可用于变速控制
对于一个固定的速度而言，不需要控制器；有变速要求的时候才需要控制器
通过比较发现：背包7采用的电动机因为有位置传感器，可以进行电子换向而有刷电动机经常需要更换电刷，大大减少了维护次数。此款电动机可以进行变速，对应吸尘器的各种档位。它的噪声也很低，适合在家庭中使用。
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