一、吸塵器的工作原理

吸塵器的動力為串激電動機,接通電源後,電動機帶動風機葉輪髙速旋轉,不斷對空氣做功,使葉輪中的空氣得到能量,並以極髙的速度排出風機。同時,位於風機前端吸塵部內的空氣,源源不斷地補充到風機中去,形成了吸坐部內瞬時真空,使吸塵部內與外界產生很髙的負壓差,即形成了空氣吸力,通過吸口、導管使充滿塵埃和髒物的空氣吸入吸坐器的集塵室內,經過濾塵器的過濾,使塵埃和髒物留在集塵室內,而使過濾後的清潔空氣從風機、電機的後部出氣1:1排出,重新進入室內。

二、吸塵器的結構

吸塵器的種類雖然很多,但基本結構大致相同。

(一)吸塵器所采用的電動機為單相交直流兩用電機。它的特點是轉速高(20000~25000時/分)、體積小、起動力矩大、轉速可調、可以在單相交流電源上使用,而吸塵器多使用這種電動機。

1.吸塵器電動機的結構

電動機的結構,它由定子、電樞、刷握、軸承及機殼等組成。定子是由定子鐵芯和激磁繞組組成,它的作用是產生磁通,問時也是整個電機的支撐。

(1)定子

定子鐵心的誤差都集中在外圓上,從而保證了鐵芯內圓麵和槽麵的精度。定子鐵芯槽內嵌入高強填聚騰漆包,並經絕緣處理後的線圈,以組成完整的定子。

(2)電樞

電樞也稱轉子。電樞電軸、鐵芯、電樞繞組和整流子等組成。電樞的作用是產生電磁轉矩,將電能轉變為機械能。

在鐵芯槽內嵌置絕緣材料後,再繞入線圈。線圈的引出端與整流子的換向片相焊接,再經過絕緣處理及良好的動平衡。

電樞上的整流子是由許多銅片圍成的一個圓柱體,銅片也稱換尚片,換向片之間一般用雲母片進行絕緣。換向片一端開有半園槽,用塑料壓製後使各換向片緊固在一起。換向片之同互相絕緣,換向片與電樞軸絕緣,而且可以一承受高速旋轉而不變形。

目前,串激電動機的整流子結構型式有半塑料整流子和全塑料整流子兩種。

串激電動機要取得良好的換向,整流子的質量好壞是十分重要的。要求整流子在正常負荷時能承受25米/秒的線速度,在空載樹截承受71米/秒的線速度,其表麵應不受損壞和有凹凸現象。應具有光滑的圓柱麵,並應與軸承同心。

(3)刷握

刷握由電刷架、電刷座、彈簧及電刷等組成。

刷握的結構應保正電刷在流子上有準確的位查和能正常地工作。電刷與電刷座之間應保持適當的間隙,間隙過大會引起電刷在刷座中產生晃動;過小,容易存積碳塵而發生卡住現象。彈簧的作用是保證電刷徑向有一定的壓力,以使電刷在準確的位置上與流子獲連續不斷的索密縛觸,從而使接觸電壓降保持恒定。此外,為了保證電刷在刷座中的穩定。

刷握的結構型式可分為盒式和管式二種。盒式刷握具有結構簡單工精度低、調節方便等特點,但剛度差,容易變形。這種刷握,不宜在離速及振動大的場合應用,而且電刷的粉末容易進人電刷內,會影響電刷的正常滑動。

管式結構可靠性好,不易變形,比較耐用。而且電刷可以放長,可延長使用壽命,所以吸塵器電動機一般采用管式的刷握結構。

電刷座用黃皮製成,電刷架由耐熱性高、不易變形的酚醛料製成。電製架安裝麵走在機殼上。

電刷常稱為炭刷。它除了溝通電壓與外電路外,還起換向作用。

電刷從材料上區分可分為四類,銅石墨電刷,碳石電刷、石墨電刷和電化石攝電刷。一般來說,碳石墨電刷最硬,接觸電阻最大。其次是石墨電刷及電化石攝電刷。銅石墨電刷硬度最差,接觸電阻最小。

電刷的選擇主要根根電刷溫升、整流子四周線速度而定。電刷的溫升與電刷電流密度與整流子接觸壓降、機械損耗和電刷的導熱性有關。圓周速度過高,易使電刷和整流子發熱,火花增大。此外,尚需要考慮電刷硬度、磨損性等因素。

(4)機殼、軸承蓋

主要用來安裝定子和電運。機殼和軸承蓋均采用1毫米的薄鋼板衝壓而成。兩者的配合必須保證定子與電壓的同心度。有些電動機沒有機殼,結構更簡單,以定子鐵心作為裝配定位的基準,兩邊配置軸承蓋。這種結構對定子衝片精度及銖芯疊壓工藝要求較髙。

(二)風機

1.風機的工作原理

風機的工作原理與一般離心式通風機的工作原理基本相同。當葉輪高速旋轉時,葉輪中各部分空氣也被帶動一起旋轉。

2.風機的主要性能指標

(1)風量

指風速在單位時間內所流過的空氣量,用體積流量來表示,單位為米37分或米37小時。

(2)靜壓頭

是指風速為0的風機在工作時,在吸入端所形成的真空度,以風壓表示,單位為帕斯卡。

(3)吸入功率

指單位時間內,在風機吸入端所具有的能量。吸入功率是以空氣流量和相對應的真空度的乘積來表示的。也可以看出吸入功率的大小可以通過改變風量及真空度的大小來進行調節。

(4)軸功率

指吸塵器電動機帶動風機在額定頻率、額定電壓下運行正常穩走的情況下,所以得的功率為軸功率。由於在吸塵器中風機直接被安裝在電動機軸上,所以軸功率就是電動機輸出功率,單位為瓦。

(5)效率

由於風機內部有各種損失,要消耗一部分能量,所以風機軸功率不可能全部轉變成有效功率。

3.風機的結構

風機由葉輪、導輪、風罩、機殼等組成。葉輪安裝在電動機軸上,由電機直接帶動,導輪與風罩都靜止固定在電動機軸承蓋上。