刷牙对于绝大多数人是每天都要做的事情,而抛弃普通牙刷选择电动牙刷,大部分的目的除了省力,节省时间外,更好的更有效的清洁牙齿应该是最终目的。
电动牙刷顾名思义,就是电来驱动的牙刷,内置的电机带动刷头,利用高频摆动每分钟上万次到数万次(部分电动牙刷通过齿轮机械转换震动)清洁牙齿。
电动牙刷选择不可避免的三个关键词:频率,振幅,以及扭矩
频率,这个很好理解,牙刷刷头摆动的频率越快,相同时间内牙刷刷头清洁牙齿的次数就更多,清洁效率将会大幅提升。现在主流的电动牙刷一分钟的震动次数从15000次到31000次,而频率最高的Oclean One电动牙刷能达到每分钟42000次,也就是每秒350Hz(1Hz震动两次,1分钟60秒)。
纯干货 没套路 选购电动牙刷从电机说起
Oclean One电动牙刷
振幅,振动频率只是电动牙刷高效清洁牙齿的关键点之一,而振幅则是另外一个关键点。不同品牌的电动牙刷刷头震动的幅度通常在3mm至5mm之间。正常成人的牙冠(也就牙齿外露于牙龈之外的部分)的高度在7mm到11mm之间,上下颚牙冠加起来最高也不会超过20mm。基于这个数据,电动牙刷的刷头一般都是在10mm左右的宽度,再加上5mm左右的振动幅度,在工作时震动的刷毛的震动幅度不会超过牙齿长度,能够做到刷牙齿不伤牙龈。
扭矩,其实上面说的振幅和扭矩是息息相关的。刷牙是需要手腕用力的,这个不必多说,电动牙刷也是如此。我们用电动牙刷刷牙,一样要用力把刷头压向牙齿,而就是这力将会影响电动牙刷的振幅,让很多电动牙刷在你的牙齿上做无用功。
刷牙合适的力度是200g,当这个力通过电动牙刷施加到牙齿上的时候,扭矩大的电动牙刷可以克服这个外力,保持自己的有效振幅,而扭矩不够的电动牙刷的振幅则会大幅度衰减,甚至到0振幅。这个时候,你依旧会感觉到电动牙刷在振动,而实际上是是刷柄在振动,而刷头基本没动,此次刷牙又白费了。
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常见的电动牙刷的扭力都在在150gf.cm至230gf.cm之间,而最高280gf.cm扭矩的电动牙刷是Oclean One智能牙刷。
以后选电动牙刷,别只看频率高低,扭矩也相当重要。
三个关键词都指向电动牙刷的核心,电机。
看了上面内容的读者应该已经清楚了,频率,振幅,以及扭矩决定了电动牙刷的基本素质,这三方面缺一不可。而决定这三个方面表现的只有电动牙刷的核心——电机(动子)。
市面上电动牙刷很多,而其采用的电机无外乎以下几种:机械扭力式振荡电机,有刷旋转电机,有刷往复式振动电机,无刷往复式振电机。
最知名的飞利浦电动牙刷采用的就是机械扭力式震荡电机,,而欧乐B则使用的是有刷旋转电机带动齿轮实现往复刷毛的往复旋转,有刷往复式震动电机素士应用到了自身电动牙刷上,新发布的Olean one则使用了最新的无刷往复式震动电机。
现对于有刷和无刷往复式震荡电机,采用机械扭力士震荡电机的飞利浦以及采用有刷旋转电机的欧乐B更具有品牌历史。但是随着科技的进步,这两款产品的性能已经不能满足要求更高的消费者。这两个品牌的电动牙刷,其电机部分都采用了机械结构,对材质要求较高,而转换效率偏低,十分依赖材料性能。
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扭矩式震荡电机,结构简单使用寿命低,扭矩不够
飞利浦电动牙刷的机械扭力式震荡电机,传动轴为偏心结构,用弹簧片或者机械挡片限位.频率不高,一般不超过31000次/分钟。并且虽然空载扭矩高,但是负载扭矩下降明显。震幅受限于机械结构,噪音也大,使用寿命相对不高。欧乐B的情况和飞利浦差不多,虽然是旋转电机,但是齿轮的机械传动结构,决定了其性能并不会太好。
相对于这两种产品,有刷和无刷往复震动电机显然性能要好很多。其频率可以做到比较高,而且扭矩也会相应增大,振幅可以通过软件进行调整。
但是有刷电机和无刷电机之间的区别还是相当大的。他们的主要区别是是否配置有常用的电刷和换向器。
有刷直流电机的换向一直是通过电刷与安装在转子上的环形换向器相接触来实现的。而直流无刷电机则通过霍尔传感器把转子位置反馈回控制电路,使其能够获知电机相位换向的准确时间。
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常见的有刷电机,转子上是密密麻麻的线圈
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电流是通过电刷和钻子上的换向器直接接触导电
由于换向器与转子固定在一起,而刷与外壳(定子)固定在一起,电动机转动时刷与换向器不断的发生摩擦产生阻力与热量。因此有刷电机有机械摩擦和电能损耗,寿命取决于电刷,频率也做不太高。所以,被用在如吹风机、工厂的电动机、家用的抽油烟机等大型的电器设备上,很多低端电动牙刷也采用的有刷电机。另外有刷电机的转速也能达到很高,但是由于碳刷的磨损,使用寿命不如无刷电机。