Что такое мотор ЕС?
В электронном виде двигатели (EC) предназначены для работы на мощности переменного тока (AC), но на самом деле они более похожи на двигатели постоянного тока (DC). По сути, они представляют собой бесщеточные двигатели постоянного магнита с интегрированной электроникой.
Добавленная электроника позволяет двигателям EC сочетать наилучшие характеристики двигателей переменного тока и постоянного тока, а затем улучшать их. Поэтому двигатели EC находятся в собственном классе.
Используя эту технологию, поклонники EC высокоэффективны и платят за себя за счет более низких эксплуатационных расходов и дольше. Они также предлагают некоторые операционные преимущества, которые часто упускаются из виду.
Моторный дизайн
внутренний ротор и внешний ротор
Электрические двигатели бывают разных форм и размеров, причем традиционный стиль является конфигурацией внутреннего ротора. Статор (стационарная часть) двигателя внутреннего ротора прикреплен к корпусу двигателя. Ротор (вращающаяся часть) находится внутри статора и передает крутящий момент через выходной вал. Рабочее колесо вентилятора обычно прикрепляется к вращающемуся валу.
Внешние двигатели ротора - это в основном противоположное направление, а ротор вращается вне статора. Это устраняет необходимость в выходном валу и значительно снижает общую площадь двигателя и сборки рабочего колеса. Рабочее колесо вентилятора может быть прикреплено непосредственно к внешнему ротору, эффективно образуя моторизованное рабочее колесо.
AC против DC против EC
Все электродвигатели имеют одинаковую функцию преобразования электрической энергии в механическую энергию, но делают это по -разному. Используемый метод в значительной степени зависит от мощности, поставляемой на двигатель, так как это влияет на то, как его магнитное поле генерируется и контролируется. Следовательно, двигатели обычно классифицируются как AC, DC или EC. В индустрии фанатов обычно используются двигатели переменного тока, двигатели кисти DC и постоянные магнитные двигатели EC.
Двигатели индукции переменного тока имеют электрические обмотки в статоре, которые обеспечивают переменный ток для создания вращающегося магнитного поля. Магнитное поле статора индуцирует ток в роторе проводящей белки-клетки, а взаимодействие между двумя полями генерирует крутящий момент на роторе.
Поскольку частота линии фиксирована, двигатели переменного тока имеют ограниченный диапазон скорости, поэтому они предназначены для работы в пиковой точке эффективности на кривой производительности.
Помимо этого диапазона, эффективность имеет тенденцию значительно падать. Переменные частоты приводов (VFD) могут использоваться для увеличения или уменьшения частоты мощности переменного тока, но они, как правило, являются громоздкими и дорогими. Вот почему двигатели AC лучше всего подходят для приложений, которые не требуют переменной скорости.
Моторы DC щетки используют постоянные магниты в статоре для обеспечения фиксированного магнитного поля. Электрические обмотки в роторе вызывают напряжения и влияют на магнитное поле статора. Изменение напряжения питания может облегчить управление скоростью для двигателей постоянного тока, чем для двигателей переменного тока.
Поскольку они работают на DC, они полагаются на углеродные кисти и кольца коммутатора, чтобы переключить направление тока. Износ этих механических деталей приводит к более громким бегум шуму и более короткой продолжительности жизни. Кроме того, поставки питания постоянного тока не так распространены, как раньше, поэтому покупка отдельного выпрямителя AC-DC означает дополнительную стоимость и сложность.
Двигатели EC используют постоянные магниты и электрические обмотки, чтобы генерировать магнитное поле таким образом, аналогичным моторному двигателю DC. Однако, как следует из названия, они проходят в электронном виде, а не механически коммутируются. Это возможно только путем интеграции бортовой электроники в корпус двигателя ЕС.
Встроенная электроника включает выпрямитель, который преобразует AC в DC. Затем интегрированный контроллер направляет правильное количество тока через каждую обмотку в правильном направлении в правильное время. Это создает магнитные полюсы в статоре, которые взаимодействуют с постоянными магнитами в роторе. Положение каждого магнита определяется с использованием датчиков эффекта зала. Подходящие магниты, в свою очередь, притягиваются к полюсам статора. В то же время оставшиеся обмотки статора заряжаются обратной полярностью. Эти привлекательные и отталкивающие силы объединяются для достижения вращения и создания оптимального крутящего момента. Поскольку все это сделано в электронном виде, возможны точный мониторинг двигателя и контроль.
Преимущества моторов EC
энергоэффективность
ЭК -двигатели, как правило, более чем на 90% эффективны по сравнению с традиционными вентиляторами, снижая потребление энергии вентилятора EC до 70%.
Регулируя скорость двигателей EC в соответствии с спросом, потенциал для экономии энергии продолжает расти. Ниже показаны типичные эффективность для индукционного двигателя переменного тока 5 л.с. 1800 об / мин и эквивалентных двигателей EC.
Даже по сравнению с операцией включения/выключения скорость модуляция, предоставляемая вентиляторами EC, гораздо более эффективна. Например, запуск вентилятора ЕС 80% времени экономит 20% энергии, в то время как его на 80% скорость экономит почти 50% энергии.
Это возможно только с помощью технологии EC, которая обеспечивает очень высокую эффективность в широком диапазоне скоростей. Наиболее очевидным преимуществом высокой эффективности является снижение потребления энергии. С ростом цен на энергоносители, это ключевой фактор, который следует учитывать. Чтобы дать обзор его важности, приведен пример экономии энергии на скорости 50% приведен ниже. Этот пример предполагает среднюю стоимость 0,115 долл. США/кВт -ч, эффективность переменного частотного привода (VFD) 86%и непрерывную работу двигателя.
Хотя годовая экономия может показаться незначительной, важно отметить, что это для одной замены вентилятора и не учитывает другие убытки, такие как провода или ремни. В дополнение к более низким эксплуатационным затратам, еще одним фактором, который следует рассмотреть, являются возможные коммунальные скидки. Высокая эффективность также приносит серию вторичных и третичных преимуществ, как показано на рисунке ниже.
Одним из преимуществ высокой эффективности является снижение потери энергии для окружающей среды. Эти потери обычно происходят в форме тепла и звука. Поскольку двигатели EC генерируют меньше тепла, их обмотки и подшипники находятся под меньшим напряжением, продлевая срок службы двигателя. Более низкая рабочая температура также способствует более высокой эффективности системы при использовании в приложениях охлаждения. В то же время более спокойная операция улучшает комфорт пассажиров.
Легко контролировать
Высокая эффективность двигателей EC в основном обусловлена интегрированной электроникой. Эффективность поддерживается во всем диапазоне рабочей скорости, постоянно контролируя функцию двигателя и автоматически регулируя входы управления. Моторные двигатели EC, как правило, способны отключить до 20% полной скорости, сохраняя при этом эффективность 85%.
Датчики, которые генерируют сигналы 0-10 В, ШИМ или 4-20 мА, могут быть подключены непосредственно к большинству двигателей EC. Это обеспечивает управление скоростью без необходимости сложных переменных частотных дисков (VFD).
В зависимости от приложения могут быть реализованы методы управления открытой петлей и закрытой контуром. Вентиляторы с двигателями EC могут контролировать температуру, давление или выбрать любой параметр, который будет измерен. Постоянное управление давлением особенно полезно для применений трубопровода, в то время как постоянное управление потоком воздуха идеально подходит для фильтрационных применений. В качестве альтернативы, потенциометр может быть подключен, чтобы обеспечить ручную форму управления переменной скоростью.
Универсальность
Максимальная скорость обычных двигателей индукции переменного тока ограничена стандартной оценкой, называемой синхронной скоростью. Это теоретическая скорость, основанная на количестве электромагнитных полюсов и частоте источника питания.
EC Motors, с другой стороны, способны превышать номинальную скорость. Это позволяет поклонникам с двигателями EC для достижения более высоких возможностей в небольших пакетах поклонников, как показано ниже. Расширенный операционный диапазон поклонников EC позволяет легко соответствовать производительности данного приложения. Высокая емкость двигателя ЕС в сочетании со способностью поддерживать эффективность при частичной нагрузке позволяет одному вентилятору EC заменить обычные вентиляторы многих типов и размеров.
Применение двигателя EC для кондиционирования воздуха
В впечатлении от всех, кондиционеры всегда нуждаются в большом электричестве, это потому, что двигателю кондиционера требуется много электричества для работы. Следовательно, в течение долгого времени направление обновления кондиционеров лежит в исследовании двигателей кондиционера. 'EC Motor ' стал важным направлением для обновления структуры продукта двигателей кондиционирования воздуха. У нас есть не только двигатели EC для кондиционеров, но и двигатели EC для воздушных кулеров, EC Motors для вентиляторов внешнего ротора.
Основная водительская структура двигателя ЕС состоит из привода и двигателя; Наши бесщеточные двигатели постоянного тока обычно имеют мощность 50 Вт-4000 Вт и напряжение 220 В/380 В.
Преимущества бесщеточных двигателей в приложениях:
1. можно достичь более широкого диапазона плоских скоростей. Бесщеточные двигатели постоянного тока легче управлять и имеют более широкий диапазон скорости. Это настоящая беспрепятственная система регулирования скорости, которая может свободно отрегулировать выходной выход охлаждения системы охлаждения.
2. В процессе регулирования скорости характер нагрузки в цепи моторной цепи не меняется, генерируется меньше гармоник, меньше влияния на энергосистему и более энергосберегающие.
3. Во время работы повышение температуры относительно низкое, что примерно на 20% ниже, чем у асинхронной моторной частоты AC.
4. Система управления скоростью имеет высокую надежность и хорошую динамическую производительность. Двигатель ЕС имеет высокую надежность и не изменяет производительность схемы нагрузки во время процесса регулировки, что делает систему более стабильной.
Из характеристик бесщеточных двигателей можно увидеть, что экономия энергии, снижение шума, точное регулирование температуры и беспрепятственная регуляция скорости является важным улучшением производительности для охлажденных систем.
