【球村】從電機的角度看戴森吹風機真的值3000麼?

球村冷知识
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37 觀看·2024年1月10日
從電機的角度看戴森吹風機真的值3000麼?
最近幾年 小到吸塵器 吹風機 大到新能源電動汽車
國產品牌成井噴狀態
這些產品上有個最重要的部件 就是電機
什麼電機快 什麼電機省電 什麼電機安全
相信很多同學都沒那麼明白
我們這期視頻就從電機最基本的原理出發
讓你看懂電機到底有什麼不同
這是一塊磁鐵 想讓它轉起來
可以在兩側各放上一塊磁鐵
但這樣的話 中間磁鐵最多隻能轉半圈
那如果想讓磁鐵一直轉
我們有兩種解決方案
介紹方案前 先要複習一下這個知識
這是一根線圈 一根鐵釘
把它們組合到一起 通上直流電
它就變成了電磁鐵
和普通磁鐵一樣 它也有磁極方向
並且電磁鐵有個最大的特點
通過改變電流方向 就能改變磁極方向
好了 知道這個原理 我們就能讓磁鐵一直轉了
方案一 把中間的磁鐵替換成電磁鐵
想讓電磁鐵一直旋轉
只需要它在轉到一定角度時 改變電流方向
電磁鐵的磁極發生翻轉
受到旁邊磁鐵的影響 又會旋轉
但想要不停的轉
那就要不停的改變電磁鐵的電流方向
聰明的辦法來了
線圈兩頭做成幻象器 電線兩頭做成碳刷
這樣幻象器在跟著電磁鐵旋轉時
就能保持和電刷接觸
當電磁鐵旋轉過一定角度時
兩個幻象器就會交換接觸碳刷
改變電流方向 然後繼續旋轉
可是一組線圈只有兩個幻象器
電極的運行速度會不太穩定
那可以通過增加線圈數量
讓電極旋轉更平穩
這個就是直流有刷電機
因為有電刷和幻象器接觸
轉得越快 摩擦力越高
不僅轉速有一定損失
電刷和幻象器也會有所損耗
影響電極使用壽命
並且摩擦時還會產生火花 震動 噪音
使用感要稍差一些
方案二 把外側的磁鐵替換成電磁鐵
通過改變外側電磁鐵的磁極方向
就能讓內側磁鐵一直轉動
不過 有個問題比較難搞
如何知道中間磁鐵轉到什麼位置了呢
就是我們需要實時知道中間磁鐵的位置信息
才能正確的給外部電磁鐵
通上正確的電流方向
這裡就需要這個東西了
霍爾感測器
這是根據霍爾效應原理製作的一個電子元件
它能夠檢測磁場方向
通過高低電頻信號
它能夠反映出磁鐵的正極和負極
那我們只需要在外部
裝上三個帶有霍爾感測器的電磁鐵
每次幻象時
都會有兩個電磁鐵介入工作
通過霍爾感測器釋放的正確信號
來做出正確的幻象操作
讓中間的磁鐵一直保持旋轉
當然
霍爾感測器也可以換成其他感測器
或是無感測器控制
就比如光點編碼器
轉角感測器
具體的工作原理
都是通過不同的方式
來判定中間轉子磁鐵的磁擊方向
從而改變外側電磁鐵的磁擊方向
這個就是直流無刷電機
實際上
它是一種使用三相電的永磁同步電機
那它的優點
就是沒有傳統的電刷和幻象器
沒有接觸磨損
就讓無刷電機的轉速要更高
並且沒有火花
噪音也比較小
安全性和舒適性也要更高些
但因為技術難度要稍高
成本也會相應提高
總結一下
有刷電機
優點就是結構簡單
幻象簡單
造價就相應更低
缺點
就是摩擦噪音大
會有損耗
壽命短
轉速不是很高
還會有火花
震動產生
所以安全係數低
也很吵
能量轉換效率要更低
無刷電機優點是
沒有幻象器摩擦
轉速更高
能量轉化效率更高
更安靜
體積更小
使用壽命更長
缺點
就是幻象機構比較複雜
技術要求高
造價就相應更高
有刷電機和無刷電機的優劣
在吹風機上對比更明顯
很多人可能還沒有意識到
現在國內的吹風機市場
高速無刷電機的吹風機
已經全面開始替代
使用低速有刷電機的傳統吹風機
像這種幾十塊的飛科
1000多的松下
用的還都是傳統的有刷電機
有刷電機天然的劣勢
轉速慢
風力就一般
電刷摩擦
噪音還大
所以傳統低速吹風機
為了保證乾發效率
只好加高溫度
而高溫恰恰又是上髮的根本要素
所以即使是水離子
冷暖風交替這些功能
也只是減緩高溫對頭髮的傷害
前幾年很火的戴森吹風機
大部分人只是覺得
這個吹風機長得很好看
反而忽略了他們的吹風機
使用的高速無刷電機技術
電機轉速可以達到11萬轉
高速氣流帶來的強勁風力
可以直達髮根
噪音相對有所控制
對比傳統的吹風機
體驗上差距還是很明顯的
戴森吹風機雖然做的不錯
但是動輒幾千元的售價
並不是很多人都可以接受的
那有沒有一款
可以比肩戴森
賣的又不貴的吹風機呢
還真有
這個就是在B站上很火的國產品牌
萊芬吹風機
售價只有戴森的五分之一
並且諸多數據還相當驚艷
萊芬吹風機同樣採用
11萬轉的高速無刷電機
轉速雖然一樣
但戴森使用的是單向高速無刷電機
萊芬使用的是三向高速無刷電機
完全是兩種技術路線
單向和三向有什麼區別呢
單向無刷電機一共有兩組線圈
主線圈和副線圈
兩組線圈電磁力呈90度
三向無刷電機一共三組線圈
相位差120度
可以簡單理解為
單向無刷電機是兩個人在推
三向無刷電機是三個人在推
顯而易見
三個人推的做工效率會更高
更容易推動鑽子
能量損失更小
也就是說日常使用中
三向無刷電機會更省電
不過由於換向更簡單
單向無刷電機其實生產起來成本要更低
這也是戴森擁有超強品牌溢價的原因之一
那為什麼國內的生產商
不也如法炮製使用成本更低的單向電機呢
其實也是無奈之舉
至於具體什麼原因
小夥伴們可以答案打在公屏上
不過話說回來
戴森能使用成本更低的單向電機技術
達到和三向電機近似的分數
在產品設計上
無疑是非常成功的
更何況戴森作為高速吹風機行業的開創者
享受品牌紅利也無可厚非
而萊芬作為後來的追趕者
雖然使用了相同的技術路線
但萊芬在使用技術難度
和生產成本都要更高的三向無刷電機的前提下
價格卻只做到戴森的五分之一
也難怪能在短時間內
從吹風機這個行業一軍突起
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