138-2654-2846
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分析丨分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)在CCC認(rèn)證過(guò)程中值得關(guān)注的4個(gè)問(wèn)題
日期：2023-10-09 13:50
專(zhuān)欄簡(jiǎn)介
伍說(shuō)技術(shù)專(zhuān)欄旨在對(duì)產(chǎn)品認(rèn)證過(guò)程中遇到的有關(guān)質(zhì)量管理問(wèn)題進(jìn)行深度剖析。專(zhuān)欄將陸續(xù)推出小功率電動(dòng)機(jī)、家用電器等產(chǎn)品的相關(guān)內(nèi)容，希望能對(duì)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)和認(rèn)證檢查人員有所裨益。
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)（brushless direct current motor）是指“沒(méi)有電刷和機(jī)械換向器，通過(guò)控制器控制各相繞組進(jìn)行電子換向的電動(dòng)機(jī)”（GBT 5171.21-2016《小功率電動(dòng)機(jī) 第21部分 通用試驗(yàn)方法》3.1.101給出的定義）。
永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是隨著電子技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的機(jī)電一體化電動(dòng)機(jī)。相對(duì)于永磁有刷直流電動(dòng)機(jī)而言，它沒(méi)有電刷和機(jī)械換向器，借助轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)，控制各相繞組進(jìn)行電子換向。它既有直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)越的調(diào)速性能，又不存在電接觸磨損，相比傳統(tǒng)的有刷直流電動(dòng)機(jī)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有電磁干擾小、噪聲小、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因而近年來(lái)得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。
由于永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是通過(guò)改變定子繞組的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，所以，早期也有人把這種電機(jī)稱(chēng)為變頻電機(jī)。
完整的永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)包括了電動(dòng)機(jī)本體及其控制器。考慮到控制器的安裝方式，永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)又可分為整體式和分體式，分體式是指電動(dòng)機(jī)本體與控制器是通過(guò)一條或多條線(xiàn)纜進(jìn)行連接的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。舉個(gè)例子，電動(dòng)自行車(chē)用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)就是典型的分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，它的調(diào)速控制旋鈕還通過(guò)連接線(xiàn)安置在電動(dòng)自行車(chē)的把手上。
目前，已有不少生產(chǎn)分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，例如，電動(dòng)自行車(chē)用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，獲得了CCC認(rèn)證，但是，在該類(lèi)型產(chǎn)品的認(rèn)證過(guò)程中仍然存在著幾個(gè)問(wèn)題，值得探討。
永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的原理是，將直流電源通過(guò)逆變器逆變成3頻率可調(diào)的三相交流電源給電動(dòng)機(jī)本體供電，逆變后的三相交流電可以是方波，也可以是含有一定諧波的正弦波。當(dāng)然，直流電源也可以是又交流市電通過(guò)整流獲得，這時(shí)，包含了整流部分的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的輸入電源則為交流電源。
而永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)其電動(dòng)機(jī)本體部分，從電動(dòng)機(jī)的原理上來(lái)說(shuō)，就是永磁同步電動(dòng)機(jī)。
理論上，永磁同步電動(dòng)機(jī)是可以單獨(dú)申請(qǐng)認(rèn)證的。但是，我們要考慮到實(shí)際情況，實(shí)際情況是，該永磁同步電動(dòng)機(jī)并不單獨(dú)作為獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行銷(xiāo)售，而是作為永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的一個(gè)部分進(jìn)行銷(xiāo)售，或與控制器一起進(jìn)行銷(xiāo)
售。
因此，分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)不帶控制器不能單獨(dú)申請(qǐng)CCC認(rèn)證的。
有些企業(yè)不僅生產(chǎn)分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)本體，同時(shí)也生產(chǎn)與電動(dòng)機(jī)本體配套使用的控制器，這種情況下，企業(yè)以永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)整體申請(qǐng)CCC認(rèn)證，是不存在問(wèn)題的。
也有些企業(yè)，只生產(chǎn)分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)本體，控制器由類(lèi)似電動(dòng)自行車(chē)這樣的整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)選配，這種情況下企業(yè)該如何申請(qǐng)CCC認(rèn)證呢？
筆者認(rèn)為，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)將電動(dòng)機(jī)本體與其配套的控制器一起申請(qǐng)CCC認(rèn)證。
考慮到某企業(yè)生產(chǎn)的某一個(gè)規(guī)格的電動(dòng)機(jī)本體，有可能給多家終端整機(jī)產(chǎn)品配套，因此，一個(gè)規(guī)格的電動(dòng)機(jī)本體有可能配套不同企業(yè)生產(chǎn)的不同型號(hào)規(guī)格的控制器。這種情況下，各種型號(hào)規(guī)格的控制器應(yīng)隨同電動(dòng)機(jī)本體一起送樣進(jìn)行型式試驗(yàn)。
CCC認(rèn)證指定實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選擇典型規(guī)格的控制器，比如容量小、變頻范圍大的控制器，配套電動(dòng)機(jī)本體進(jìn)行全項(xiàng)目的型式試驗(yàn)，并用其它規(guī)格的控制器配套電動(dòng)機(jī)本體完成相關(guān)項(xiàng)目的補(bǔ)充測(cè)試。
CCC認(rèn)證指定實(shí)驗(yàn)室在出具型式試驗(yàn)報(bào)告時(shí)，應(yīng)將完成檢測(cè)并合格的控制器作為關(guān)鍵元器件在型式試驗(yàn)報(bào)告中列出。
有些永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制器是與整機(jī)的主控制板設(shè)計(jì)在一起的，比如，洗衣機(jī)用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，這時(shí)，則應(yīng)將主控制板或其中的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊作為關(guān)鍵元器件。
分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的銘牌也是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題，幾個(gè)主要問(wèn)題探討如下：
一、銘牌標(biāo)注的位置
分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)分體的特征，使得其銘牌標(biāo)注的位置成為了一個(gè)問(wèn)題。由于控制器本身有一個(gè)銘牌，主要標(biāo)識(shí)了控制器的一些額定值，如輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、輸出電壓的頻率范圍等參數(shù)，因此，分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的銘牌標(biāo)注在電動(dòng)機(jī)本體上是比較合適的。
二、產(chǎn)品的名稱(chēng)
分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)通常都有特定的用途，是針對(duì)特定的整機(jī)產(chǎn)品的特性需求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，因此，通常都以“ＸＸＸ（整機(jī)產(chǎn)品名稱(chēng)）用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)”來(lái)命名產(chǎn)品。例如，“電動(dòng)自行車(chē)用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)”。
三、產(chǎn)品的型號(hào)
電機(jī)產(chǎn)品的型號(hào)通常都由企業(yè)自主命名，推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4831-2016《旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法》規(guī)定了電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)的編制方法，適用于各種類(lèi)型電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)的編制，可供參考。
但是，需要特別指出的是，分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)針對(duì)每一個(gè)規(guī)格的控制器與電動(dòng)機(jī)本體組合給出唯一的產(chǎn)品型號(hào)。在產(chǎn)品的銘牌中，還應(yīng)標(biāo)注出其配套使用的控制器的型號(hào)和規(guī)格參數(shù)。
四、額定轉(zhuǎn)速
永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)突出的優(yōu)點(diǎn)之一就是優(yōu)越的調(diào)速性能。因此，其額定轉(zhuǎn)速應(yīng)標(biāo)注一個(gè)范圍，即，標(biāo)出電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速和最短轉(zhuǎn)速值，這兩個(gè)轉(zhuǎn)速值也是產(chǎn)品進(jìn)行型式試驗(yàn)時(shí)的重要工作點(diǎn)。
永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速范圍由電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)和控制器輸出電壓的頻率范圍決定，可由下式計(jì)算得出：
n=60×f/p
n—電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min；
f—控制器輸出電壓的頻率，Hz；
p—電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)。
電動(dòng)機(jī)本體的磁極對(duì)數(shù)確定后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍就由控制器的輸出電壓頻率范圍決定了。
電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速范圍客觀上由終端產(chǎn)品的特性需要決定，這也是設(shè)計(jì)或選擇控制器的輸出電壓頻率范圍的依據(jù)。
五、接線(xiàn)圖
由于分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)包含著控制器和電動(dòng)機(jī)本體兩個(gè)部分，分體式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的接線(xiàn)圖不僅應(yīng)明確標(biāo)識(shí)控制器的電源連接，還應(yīng)明確標(biāo)識(shí)出控制器與電動(dòng)機(jī)本體之間的連接，包括其間的電源線(xiàn)連接和控制線(xiàn)連接兩大部分。
接線(xiàn)圖可標(biāo)在銘牌上，也可以標(biāo)在電動(dòng)機(jī)機(jī)殼或其他位置上。