Qu'est-ce qu'un moteur EC?
Les moteurs à bord électronique (EC) sont conçus pour fonctionner sur une puissance de courant alternatif (AC), mais ils sont en fait plus similaires aux moteurs de courant direct (DC). Ce sont essentiellement des moteurs CC sans pinceau aimant permanent avec une électronique intégrée intégrée.
L'électronique ajoutée permet aux moteurs EC de combiner les meilleures caractéristiques des moteurs AC et CC, puis les améliorer. Par conséquent, les moteurs EC sont dans une classe à part.
En utilisant cette technologie, les fans de CE sont très efficaces et payent pour eux-mêmes grâce à des coûts d'exploitation inférieurs et à une durée de vie plus longue. Ils offrent également des avantages opérationnels qui sont souvent négligés.
Moteur
rotor intérieur et rotor extérieur
Les moteurs électriques se présentent sous de nombreuses formes et tailles, le style traditionnel étant une configuration de rotor intérieur. Le stator (partie stationnaire) d'un moteur de rotor intérieur est fixé au boîtier du moteur. Le rotor (partie rotative) est situé à l'intérieur du stator et transmet le couple à travers l'arbre de sortie. Une roue de ventilateur est généralement fixée à un arbre rotatif.
Les moteurs du rotor extérieur sont essentiellement la direction opposée, le rotor tournant à l'extérieur du stator. Cela élimine le besoin d'un arbre de sortie et réduit considérablement l'empreinte globale de l'ensemble du moteur et de la roue. La roue de ventilateur peut être fixée directement au rotor extérieur, formant efficacement une roue motorisée.
AC contre DC vs EC
Tous les moteurs électriques ont la même fonction de conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique, mais faites-le différemment. La méthode utilisée dépend en grande partie de la puissance fournie au moteur, car cela affecte la façon dont son champ magnétique est généré et contrôlé. Par conséquent, les moteurs sont généralement classés comme AC, DC ou EC. Dans l'industrie des ventilateurs, les moteurs à induction AC, les moteurs de pinceau DC et les moteurs à aimant permanent EC sont couramment utilisés.
Les moteurs à induction AC ont des enroulements électriques dans le stator qui fournissent un courant alternatif pour créer un champ magnétique rotatif. Le champ magnétique du stator induit un courant dans le rotor de cage écureuil conducteur et l'interaction entre les deux champs génère un couple sur le rotor.
Étant donné que la fréquence de ligne est fixe, les moteurs AC ont une plage de vitesse limitée, ils sont donc conçus pour fonctionner au point d'efficacité de pointe sur la courbe de performance.
Au-delà de cette plage, l'efficacité a tendance à baisser considérablement. Les entraînements de fréquences variables (VFD) peuvent être utilisés pour augmenter ou diminuer la fréquence de la puissance CA, mais ils ont tendance à être volumineux et coûteux. C'est pourquoi les moteurs AC sont les mieux adaptés aux applications qui ne nécessitent pas de vitesse variable.
Les moteurs brossés DC utilisent des aimants permanents dans le stator pour fournir un champ magnétique fixe. Les enroulements électriques du rotor induisent des tensions et sont affectés par le champ magnétique du stator. La modification de la tension d'alimentation peut faciliter le contrôle de la vitesse pour les moteurs CC que pour les moteurs AC.
Puisqu'ils courent sur DC, ils comptent sur des brosses en carbone et des anneaux de commutateurs pour changer la direction du courant. L'usure de ces pièces mécaniques entraîne un bruit de course plus fort et une espérance de vie plus courte. De plus, les alimentations CC ne sont pas aussi courantes qu'auparavant, donc l'achat d'un redresseur CA à DC séparé signifie un coût et une complexité supplémentaires.
Les moteurs EC utilisent des aimants permanents et des enroulements électriques pour générer un champ magnétique d'une manière similaire à un moteur CC brossé. Cependant, comme son nom l'indique, ils sont commandés électroniquement plutôt que mécaniquement communes. Cela n'est possible qu'en intégrant l'électronique embarquée dans le boîtier du moteur EC.
L'électronique embarquée comprend un redresseur qui convertit CA en DC. Un contrôleur intégré dirige ensuite la bonne quantité de courant à travers chaque enroulement dans la bonne direction au bon moment. Cela crée des pôles magnétiques dans le stator, qui interagissent avec les aimants permanents dans le rotor. La position de chaque aimant est déterminée en utilisant des capteurs d'effet de hall. Les aimants appropriés sont à leur tour attirés par les pôles du stator. Dans le même temps, les enroulements du stator restants sont chargés de polarité inverse. Ces forces attractives et répulsives se combinent pour atteindre la rotation et générer un couple optimal. Étant donné que tout cela se fait par voie électronique, une surveillance et un contrôle précis des moteurs sont possibles.
Avantages des moteurs CE
efficacité énergétique
Les moteurs EC sont généralement plus efficaces à plus de 90% par rapport aux ventilateurs traditionnels, ce qui réduit la consommation d'énergie des ventilateurs EC jusqu'à 70%.
En ajustant la vitesse des moteurs EC pour répondre à la demande, le potentiel d'économies d'énergie continue de croître. Vous trouverez ci-dessous des efficacités typiques pour un moteur à induction AC de 5 ch et 1800 tr / min et des moteurs EC équivalents.
Même par rapport à l'opération ON / OFF, la modulation de vitesse fournie par les ventilateurs EC est beaucoup plus efficace. Par exemple, exécuter un ventilateur EC 80% du temps permet d'économiser 20% d'énergie, tout en le faisant fonctionner à 80% d'économie d'énergie de près de 50%.
Cela n'est possible qu'avec la technologie EC, qui offre une efficacité très élevée sur une large gamme de vitesses. L'avantage le plus évident d'une grande efficacité est la consommation d'énergie réduite. Avec la hausse des prix de l'énergie, c'est un facteur clé à considérer. Pour donner un aperçu de son importance, un exemple d'économie d'énergie à 50% de vitesse est donné ci-dessous. Cet exemple suppose un coût moyen de 0,115 $ / kWh, une efficacité variable de disque de fréquence (VFD) de 86% et un fonctionnement continu du moteur.
Bien que les économies annuelles puissent sembler négligeables, il est important de noter que c'est pour un seul remplacement du ventilateur et ne prend pas en compte d'autres pertes telles que des fils ou des ceintures. En plus de réduire les coûts d'exploitation, un autre facteur à considérer est les remises possibles des services publics. Une grande efficacité apporte également une série d'avantages secondaires et tertiaires, comme le montre la figure ci-dessous.
L'un des avantages d'une grande efficacité est une perte d'énergie réduite dans l'environnement. Ces pertes se présentent généralement sous forme de chaleur et de son. Étant donné que les moteurs EC génèrent moins de chaleur, leurs enroulements et les roulements sont moins stressés, prolongeant la durée de vie du moteur. La température de fonctionnement plus basse contribue également à une efficacité du système plus élevée lorsqu'elle est utilisée dans les applications de refroidissement. Dans le même temps, l'opération plus silencieuse améliore le confort des occupants.
Facile à contrôler
L'efficacité élevée des moteurs EC est principalement due à l'électronique intégrée. L'efficacité est maintenue tout au long de la plage de vitesse opérable en surveillant en continu la fonction du moteur et en ajustant automatiquement les entrées de contrôle. Les moteurs EC sont généralement capables de baisser à 20% de la pleine vitesse tout en maintenant une efficacité de 85%.
Les capteurs qui génèrent des signaux 0-10 V, PWM ou 4-20 MA peuvent être connectés directement à la plupart des moteurs EC. Cela fournit un contrôle de vitesse sans avoir besoin de disques de fréquence variables complexes (VFD).
Selon l'application, les méthodes de contrôle en boucle ouverte et en boucle fermée peuvent être implémentées. Les ventilateurs avec des moteurs EC peuvent contrôler la température, la pression ou choisir n'importe quel paramètre à mesurer. Le contrôle de pression constant est particulièrement utile pour les applications de pipeline, tandis que le contrôle constant du débit d'air est idéal pour les applications de filtration. Alternativement, un potentiomètre peut être connecté pour fournir une forme manuelle de contrôle de vitesse variable.
Versatilité
La vitesse maximale des moteurs à induction CA conventionnelle est limitée à une note standard appelée vitesse synchrone. Il s'agit d'une vitesse théorique basée sur le nombre de pôles électromagnétiques et la fréquence de l'alimentation.
Les moteurs EC, en revanche, sont capables de dépasser la vitesse nominale. Cela permet aux fans avec des moteurs EC d'obtenir des capacités plus élevées dans les petits packages de ventilateurs, comme indiqué ci-dessous. La gamme d'exploitation étendue de ventilateurs EC facilite la correspondance des performances d'une application donnée. La capacité élevée d'un moteur EC combiné avec la capacité de maintenir l'efficacité à des charges partielles permet à un ventilateur de CE de remplacer les ventilateurs conventionnels de nombreux types et tailles.
Application du moteur EC pour la climatisation
Dans l'impression de chacun, les climatiseurs ont toujours besoin de beaucoup d'électricité, c'est parce que le moteur du climatiseur a besoin de beaucoup d'électricité pour fonctionner. Par conséquent, pendant une longue période, la direction de mise à niveau des climatiseurs réside dans la recherche des moteurs du climatiseur. 'EC Motor ' est devenu une direction importante pour améliorer la structure du produit des moteurs de climatisation. Nous avons non seulement des moteurs EC pour les climatiseurs, mais aussi des moteurs EC pour les refroidisseurs d'air, des moteurs EC pour les ventilateurs de rotor externes.
La structure de conduite principale d'un moteur EC est composée d'un entraînement et d'un moteur; Nos moteurs CC sans balais ont généralement une puissance de 50W-4000W et une tension de 220 V / 380 V.
Avantages des moteurs sans balais dans les applications:
1. Une gamme plus large de vitesses plates peut être atteinte. Les moteurs CC sans balais sont plus faciles à contrôler et ont une plage de vitesse plus large. Il s'agit d'un véritable système de régulation de vitesse sans étape, qui peut ajuster librement la puissance de capacité de refroidissement du système de réfrigération.
2. Dans le processus de régulation de la vitesse, la nature de la charge dans le circuit moteur ne change pas, moins d'harmoniques sont générées, moins d'impact sur le réseau électrique et plus d'économie d'énergie.
3. Pendant le fonctionnement, l'élévation de la température est relativement faible, ce qui est environ 20% inférieur à celui du contrôle de fréquence du moteur asynchrone AC.
4. Le système de contrôle de vitesse a une forte fiabilité et de bonnes performances dynamiques. Le moteur EC a une forte fiabilité et ne modifie pas les performances du circuit de la charge pendant le processus de réglage, ce qui rend le système plus stable.
D'après les caractéristiques des moteurs sans balais, on peut voir que la réduction de l'énergie, la réduction du bruit, la régulation précise de la température et la régulation de vitesse sans étape sont des améliorations de performances importantes pour les systèmes de réfrigération.
