吸尘器的主要技术指标（2020年7月整理）.pdf

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1、学 海 无 涯 1 吸尘器的主要技术指标 1、 电气性能：电源电压：伏；频率：赫兹；输入功率：P1，单位：W。 2、 空气性能： 风量 Q： 单位 m3/min，手持式 1.5m3/min，卧式 2m3/min 真空度 Hs 单位 Pa 吸入功率 P2 单位 W，P2=16.67*10-3HSQ 效率 n n=P2/P1*100% 3、 空气性能曲线：如图。 HS：真空度 Pa，P1输入功率 W，P2输入功率 W 吸入效率%，Q风量 m3/min 在空气性能曲线中我们可以看到： HSQ 曲线：当吸入风量（Q 值）越来越大时，真空度（HS 值）越来越小，当 HS 小到为 零时，风量达到最大。当风

2、量最小为零时，真空度值则达到最大值。 从曲线中还可以知道，吸尘器在使用中风量真空度都是一个变量。风量大真空度小，反之 亦然。将吸尘器吸入口全堵，真空度可以达到最大值，同样将吸入口畅开时就是风量的最大 值。我们通常指吸尘器技术指标的真空度、风量都应该是最大值。 P1 曲线：是吸尘器的输入功率变化曲线，随着风量的增加（吸尘器吸入口从全堵到全开） 输入功率是逐步增加的， 这是因为吸入口全堵时没有空气可以吸入， 吸尘器电机的风机有近 似真空状态下工作，因此输入的功率就最小。而吸入口全开时吸入风量达到最大，输入的电 量也应该比较大。两者相差较大，一般在 50-150W，随机型不同而变化，平时我们标注的吸

3、 尘器输入功率不是指最大功率（即全开时的功率） ，也不是最小功率，而是平均功率。 吸尘器输入功率=（吸口全开时的输入功率+吸口全堵时的输入功率）2 在铭牌上标注的吸尘器功率即是指平均功率。 虽然吸尘器的输入功率主要取决于电机功率，但是影响输入功率的因素很多，也就是一台 1500W 的电机装入吸尘器后就会低于 1500W，变化的范围还比较大。吸入口全开和全闭两 者的差值也是一个不确定的因素。一般可以认为吸尘器整个风道不畅顺，有漏气，进出风截 面不够等都可以影响输入功率的大小。 因此同一规格， 同一批吸尘器的输入功率因为电机的 工艺条件和吸尘器的生产工艺而造成功率有一定范围的变化。 我们公司规定了

4、允许有15% 的差值。 而世界各国对输入功率变化范围也在安全规则上作了规定， 如美国 UL 是1015 %， 欧洲为+15%，没有负。 按照这些规定， 只要在符合指定国家地区的功率允差范围都是允许的， 如销往美国铭牌功率 为 1500W 的吸尘器，实际产品输入功率可以在 1650W-1275W 之间。 P2 曲线是吸尘器输出功率变化的曲线。吸尘器的输出功率是以真空度、风量来体现的，一 般来说，真空度又高、风量又大输出功率就会比较高，它的计算公式是： 输出功率公式：P2=13.6710-3HSQ(W) HS：吸尘器的真空度，单位 Pa， Q：吸尘器的风量，单位 m3/min 吸尘器在使用过程中，

5、真空度 HS 和风量 Q 不断按 HSQ 曲线变化，因此技术标准中规定 的输出功率是最大功率，也就是 P2 曲线的顶点。千万注意，最大输出功率绝对不是吸尘器 最大真空度和最大风量的乘积，可以观察空气性能曲线，当真空度最大时，风量为零，输出 功率也为零。 效率，吸尘器的效率=（吸尘器的输出功率 P2吸尘器的输入功率 P1）100% 当然，P1 和 P2 都是在变化的，效率 n 也应该是曲线的顶点，即最大值。吸尘器效率一般在 学 海 无 涯 2 28%-32%，这是因为吸尘器使用中空气流通有很大的阻力，降低了风量。阻力主要是过滤系 统和吸尘器内部的风道，而且吸尘器电机本身的效率约 40%。 五、

6、吸尘器的调速器 1、调速和干扰：为了使吸尘器的“吸力”可以按使用要求变化，就配置了调速器。调速器 的基本原理是改变电源输入波形， 从下图中一个完整的交流正弦波形， 调速器是利用可控硅 导通角的改变使正弦波有一部分（阴影部分）截止不导通使输入电机的电源减少，不断变化 导通角，使阴影部分增加或减少可以获得无级变速的效果。 这种调速器简单可靠，但是带来了谐波干扰，我们再看下图中已被削波的输入波形。阴影部 分被削掉了，波形不再是平滑的，而是断续的“尖峰” ，这些“尖峰”引成了脉冲波，多次 谐波后造成了无线电干扰，这就是谐波干扰的主要根源。随着波形的变化，干扰的大小也在 变化。这种干扰对其它电器，尤其是

7、对电子类器具干扰很大，世界各国对谐波干扰作了相应 的规定。在吸尘器调速器上我们也研制了抑制这种干扰的措施。 2、软启动：在吸尘器电机的章节里我们介绍吸尘器电机的启动电流非常大，它的启动电流 大到足以对家用电网引起干扰，日常生活中家中大电器的突然启动对其它电器会产生影响， 如白炽灯会稍许暗一点， 这种对电网的干扰在欧洲地区也是不允许的， 针对这种干扰在吸尘 器上增加称作软启动的控制线路， 它的基本原理是不让吸尘器电机突然启动 （全电压启动） ， 而是当开关按下，电源接通时，先施加一个较低的电压，让电机缓慢的转起来，转动以后的 电机建立了反电势，启动电流就不是很大了，这时再正常电压运转，这就是所谓

8、的软启动。 六、 主要性能指标的测量方法 1、真空度的单位： 1 个大气压=101325Pa=英制 406.7 英寸水柱=旧制 760 毫米汞柱 如果一般吸尘器的最大真空度是 23K Pa 23K Pa =23000Pa=英制 92.336 英寸水柱=旧制 172.51 毫米汞柱 上述三个单位制， Pa 或 K Pa 是符合国际、国内标准的单位，而英、美国家还通用英寸 水柱。而毫米汞柱虽然是旧制，但在生产现场计量时比较方便，公司内部还在一定范围内流 通。 1 Pa 读作 1 帕斯卡=1N/m2（每平方米上有 1 牛顿压力） 1inH2O 读作 1 英寸水柱=249.1N/m2=249.1 Pa

9、 1mmHg 读作 1 毫米汞柱= Pa 2、真空度的测量 测量真空度的的仪器已经比较多，如 U 型管法、真空表法、数字化测量等，生产中常用 的还是 U 型管法，比较方便、直观，而且仪器维修费用极低。U 型管法是利用连通器的原 理，在一个 U 型管内灌入适量水银（汞） ，使水银液面在两端管子内保持水平，当一端接上 吸尘器水银面被增高，另一面下降，上升和下降的高度可以在刻度上读出。 真空度 H=h1+h2=2h2 毫米汞柱 因为吸尘器接入 U 型管后，相当于将吸入口全闭，因此此时测得的真空度即是最大真空度。 3、空气数据的测试 如图为中国行业标准真空吸尘器规定的测试方法，它主要由均压容器（均压箱

10、） 、真空压 力表、测风量用压力表（毕托管）和尾部的一个调节阀门（图中未画出）组成。 当接通吸尘器电源，调节阀门全开时，可以测得最大风量，而当将调节阀门全闭时风量 为零可测得最大真空度。逐步调节阀门的大小可逐点测得每一阀门开启状态的真空度和风 量。如果在吸尘器的电源输入端接上功率表，还可以同时测得各个开启状态的输入功率，从 下表我们可以作出各相关空气数据曲线。显然各个点分布越多，足够细化，所作的曲线也越 学 海 无 涯 3 逼真。 空气曲线测量记录表 测量数据 单位 数据测量方法 状态 1 2 3 4 HS：真空度 Pa 读表 Q：风量 m3/min 读表或计算 P1：输入功率 W 读表 P2

11、：输入功率 W 计算 P2=13.6710-3HSQ(W) n：吸入效率 % 计算 n= P2P1100% 其中输出功率和效率是一个抛物线，它的顶点就是输出功率的最大值和效率最大值。因 此在测量时为了更精确,常常在顶点的附近多测量几个点。 3、地刷吸尘效率的测定 吸尘器的好坏，一个重要指标就是吸尘效率的高低，行业标准对此功能作如下规定：吸 尘器的吸尘能力是吸尘器在规定的清洁周期内， 吸除灰尘的量与试验面积上分布的灰尘量之 比。 在硬木地板上除尘 吸尘能力 98% 在地毯上除尘 吸尘能力 65% 在硬木地板上的除尘能力试验方法是：在一块 0.71 米的光滑试验用地板上，均匀分布 35 克的试验尘

12、粉。开启吸尘器，地刷按 0.50.02 米/秒推行速度，采用之型模式，走一个行程， 使地刷在试验板上均匀走过， 吸除了试验板上的尘粉， 停机后仔细地将试验板上的残余尘粉 收集起来，称重 mr。 吸尘能力 Kb=(35 克- mr)35 克100% 在地毯上的吸尘能力测试方法与木板大体相同， 但实践证明地毯的规格品种对测试效果影响 很大，如一般短毛化纤地毯和长毛绒地毯，同样的吸尘器测试结果不一样，长毛绒地毯不容 易吸尽，而行业标准对此没有作明确规定。 在本企业的内控标准中将作出明确的规定， 在与客户的交往中我们也应该注意到试验地毯的 规格，否则会造成测试数据的很大误差。 七、 吸尘器电机的型号和

13、配比 吸尘器电机是由串励式电动机配上专用叶轮的专用电机，技术名称为电风机。电风机的 叶轮和电机是不可分离的，不带风叶的吸尘器电机不可以运转。 在目前的国内标准中吸尘器电机都是交流电源的， 而实际使用中又出现直流电源的吸尘器电 机，这里我们讨论的都是交流电源的电风机。 吸尘器电机的技术要求应包括： 电机外形尺寸 使用电源、电压、频率 输入功率 输出功率 最大风量 最高真空度 效率 绝缘等级 公司电机厂为了适应不同型号吸尘器的需要，生产了体积、外形、性能各种不同规格的吸尘 器电机，为了易于识别，就规定了电机型号，例如： 学 海 无 涯 4 电机的外形、结构型号有 PG、BG、MG、PM、S 等等分

14、别代表了不同铁芯尺寸，叶轮、外 型尺寸和电机结构。 型号后面的压等级和输入功率是易于识别的。 当电机外形和结构确定后，电机定、转子的匝数、线经就决定了电机的性能，对电机的定、 转子匝数作小量调整就会使电机性能有较大变化，例如： 转子匝数 线经 定子匝数 线经 功率范围 PG23-12 19 0.32 125 0.64 1200W PG23-13 18 0.35 120 0.67 1300W 显然这两种电机不单从外形上无法区分， 即使内部绕阻不同也极难识别， 但他们是两种规格 的电机。在吸尘器的实际生产中，由于不同规格的吸尘器有不同的风道结构，客户也有不尽 相同的具体要求，为了使同一外型、结构型

15、号的电机能与不同型号的吸尘器有最佳的配合， 可以尽最大可能满足客户要求，就需要按要求对吸尘器电机的定、转子匝数，线经作适当的 调整，因此公司引入了配比或代码的概念，在吸尘器型号后面加上代码（配比） ，可以更具 体地表述了该电机的性能。 外型为 PG 的电机，使用电压 230V，输入功率 1300W，下达生产指令或要求的完整表达应 该是：PG23-13 代码 182067 PG23-13 代码 18 20 67 的含义是： 转子匝数：18 匝； 定子匝数：120 匝； 定子线径：0.67 在代码表示中，没有转子线径，也没有定子具体匝数，例如 PG12-11 代码 10 65 85，其中 65 代表定子匝数 65 匝数，而不是 165 匝，这样是否会引起混淆呢？对上述两个问题的解释 是： 代码必竟是一个基本数据而不是具体的工艺操作规范和技术要求，没有必要写得非常详尽。 对熟悉电机制造的管理人员来说，代码已表达得足够清楚，因为电机型号如 PG，已决定了 定子、转子的芯片槽型，对同一个槽型来说它只能容纳下一定量的绕阻，如果线径粗了，匝 数一定只能是少的。上面代码 106585 定子线径 0.85，只能容