Động cơ EC là gì?
Các động cơ đi lại bằng điện tử (EC) được thiết kế để chạy trên công suất dòng điện (AC) xen kẽ, nhưng chúng thực sự giống với động cơ trực tiếp (DC) trực tiếp. Về cơ bản, chúng là động cơ DC không chổi truyền vĩnh viễn với các thiết bị điện tử trên tàu tích hợp.
Các thiết bị điện tử được thêm vào cho phép các động cơ EC kết hợp các đặc điểm tốt nhất của động cơ AC và DC và sau đó cải thiện chúng. Do đó, EC Motors nằm trong một lớp của riêng họ.
Bằng cách sử dụng công nghệ này, người hâm mộ EC có hiệu quả cao và tự trả tiền thông qua chi phí vận hành thấp hơn và tuổi thọ dài hơn. Họ cũng cung cấp một số lợi thế hoạt động thường bị bỏ qua.
Thiết kế động cơ
rôto bên trong và rôto ngoài
Động cơ điện có nhiều hình dạng và kích thước, với phong cách truyền thống là một cấu hình rôto bên trong. Các stato (phần đứng yên) của động cơ rôto bên trong được cố định vào vỏ động cơ. Rôto (phần quay) được đặt bên trong stato và truyền mô -men xoắn qua trục đầu ra. Một bánh công tác quạt thường được gắn vào trục quay.
Động cơ cánh quạt bên ngoài về cơ bản là hướng ngược lại, với rôto quay bên ngoài stato. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của một trục đầu ra và làm giảm đáng kể dấu chân tổng thể của lắp ráp động cơ và bánh công tác. Bánh công tác quạt có thể được gắn trực tiếp vào rôto bên ngoài, tạo thành một cánh quạt có động cơ một cách hiệu quả.
AC so với DC so với EC
Tất cả các động cơ điện có cùng chức năng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học, nhưng làm điều đó khác nhau. Phương pháp được sử dụng phụ thuộc phần lớn vào công suất được cung cấp cho động cơ, vì điều này ảnh hưởng đến cách tạo và điều khiển từ trường của nó. Do đó, động cơ thường được phân loại là AC, DC hoặc EC. Trong ngành công nghiệp quạt, động cơ cảm ứng AC, động cơ bàn chải DC và động cơ nam châm vĩnh cửu EC thường được sử dụng.
Động cơ cảm ứng AC có cuộn dây điện trong stato cung cấp dòng điện xen kẽ để tạo ra từ trường quay. Từ trường stator tạo ra một dòng điện trong rôto lồng sóc dẫn điện và sự tương tác giữa hai trường tạo ra mô-men xoắn trên rôto.
Do tần số dòng được cố định, động cơ AC có phạm vi tốc độ hạn chế, do đó chúng được thiết kế để hoạt động tại điểm hiệu suất cao nhất trên đường cong hiệu suất.
Ngoài phạm vi này, hiệu quả có xu hướng giảm đáng kể. Các ổ tần số biến đổi (VFD) có thể được sử dụng để tăng hoặc giảm tần suất của công suất AC, nhưng chúng có xu hướng cồng kềnh và tốn kém. Đây là lý do tại sao động cơ AC phù hợp nhất cho các ứng dụng không yêu cầu tốc độ thay đổi.
Động cơ chải DC sử dụng nam châm vĩnh cửu trong stato để cung cấp từ trường cố định. Cuộn dây điện trong rôto gây ra điện áp và bị ảnh hưởng bởi từ trường của stato. Thay đổi điện áp cung cấp có thể giúp điều khiển tốc độ dễ dàng hơn đối với động cơ DC so với động cơ AC.
Vì họ chạy trên DC, họ dựa vào bàn chải carbon và vòng cổ góp để chuyển hướng của dòng điện. Mặc các bộ phận cơ học này dẫn đến tiếng ồn lớn hơn và tuổi thọ ngắn hơn. Ngoài ra, nguồn cung cấp năng lượng DC không phổ biến như trước đây, vì vậy việc mua một bộ chỉnh lưu AC-to-DC riêng biệt có nghĩa là thêm chi phí và độ phức tạp.
Động cơ EC sử dụng nam châm vĩnh cửu và cuộn dây điện để tạo ra từ trường theo cách tương tự như động cơ DC được chải. Tuy nhiên, như tên cho thấy, chúng được giao dịch điện tử thay vì đi lại về mặt cơ học. Điều này chỉ có thể bằng cách tích hợp các thiết bị điện tử trên tàu vào vỏ của động cơ EC.
Các thiết bị điện tử trên tàu bao gồm một bộ chỉnh lưu chuyển đổi AC thành DC. Một bộ điều khiển tích hợp sau đó chỉ đạo lượng dòng điện chính xác qua mỗi cuộn dây theo hướng chính xác vào đúng thời điểm. Điều này tạo ra các cực từ trong stato, tương tác với nam châm vĩnh cửu trong rôto. Vị trí của mỗi nam châm được xác định bằng cách sử dụng các cảm biến hiệu ứng Hall. Nam châm thích hợp lần lượt bị thu hút bởi các cực của stato. Đồng thời, các cuộn dây stator còn lại được tích điện ngược phân cực. Những lực hấp dẫn và lực đẩy này kết hợp để đạt được xoay vòng và tạo ra mô -men xoắn tối ưu. Vì điều này được thực hiện bằng điện tử, nên có thể giám sát và điều khiển động cơ chính xác.
Ưu điểm của động cơ EC
Hiệu quả năng lượng
Động cơ EC thường có hiệu quả hơn 90% so với quạt truyền thống, giảm tới 70% mức tiêu thụ năng lượng của quạt EC lên tới 70%.
Bằng cách điều chỉnh tốc độ của động cơ EC để đáp ứng nhu cầu, tiềm năng tiết kiệm năng lượng tiếp tục tăng lên. Thể hiện dưới đây là hiệu quả điển hình cho động cơ cảm ứng AC 5 HP, 1800 vòng / phút và động cơ EC tương đương.
Thậm chí so với hoạt động BẬT/TẮT, điều chế tốc độ được cung cấp bởi người hâm mộ EC hiệu quả hơn nhiều. Ví dụ, chạy quạt EC 80% thời gian tiết kiệm 20% năng lượng, trong khi chạy nó với tốc độ 80% tiết kiệm gần 50% năng lượng.
Điều này chỉ có thể với công nghệ EC, cung cấp hiệu quả rất cao trong một loạt các tốc độ. Lợi ích rõ ràng nhất của hiệu quả cao là giảm tiêu thụ năng lượng. Với giá năng lượng tăng, đây là một yếu tố quan trọng để xem xét. Để đưa ra một cái nhìn tổng quan về tầm quan trọng của nó, một ví dụ về tiết kiệm năng lượng ở tốc độ 50% được đưa ra dưới đây. Ví dụ này giả định chi phí trung bình là 0,115/kWh, hiệu suất ổ đĩa tần số (VFD) là 86%và hoạt động liên tục của động cơ.
Mặc dù khoản tiết kiệm hàng năm có vẻ không đáng kể, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là đây là cho một người thay thế người hâm mộ và không tính đến các tổn thất khác như dây hoặc dây đai. Ngoài chi phí vận hành thấp hơn, một yếu tố khác cần xem xét là giảm giá tiện ích. Hiệu quả cao cũng mang lại một loạt các lợi ích thứ cấp và đại học, như thể hiện trong hình dưới đây.
Một trong những lợi ích của hiệu quả cao là giảm mất năng lượng cho môi trường. Những tổn thất này thường đến dưới dạng nhiệt và âm thanh. Vì động cơ EC tạo ra ít nhiệt hơn, cuộn dây và vòng bi của chúng bị giảm căng thẳng, kéo dài tuổi thọ của động cơ. Nhiệt độ hoạt động thấp hơn cũng góp phần vào hiệu suất hệ thống cao hơn khi được sử dụng trong các ứng dụng làm mát. Đồng thời, hoạt động yên tĩnh hơn cải thiện sự thoải mái của người cư ngụ.
Dễ kiểm soát
Hiệu quả cao của động cơ EC chủ yếu là do các thiết bị điện tử tích hợp. Hiệu quả được duy trì trong toàn bộ phạm vi tốc độ có thể hoạt động bằng cách liên tục giám sát chức năng động cơ và tự động điều chỉnh đầu vào điều khiển. Động cơ EC thường có khả năng giảm xuống còn 20% tốc độ tối đa trong khi vẫn duy trì hiệu quả 85%.
Các cảm biến tạo tín hiệu 0-10 V, PWM hoặc 4-20 Ma có thể được kết nối trực tiếp với hầu hết các động cơ EC. Điều này cung cấp kiểm soát tốc độ mà không cần các ổ tần số biến đổi phức tạp (VFD).
Tùy thuộc vào ứng dụng, các phương thức điều khiển vòng mở và vòng kín có thể được thực hiện. Quạt có động cơ EC có thể kiểm soát nhiệt độ, áp suất hoặc chọn bất kỳ tham số nào được đo. Kiểm soát áp suất không đổi đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng đường ống, trong khi điều khiển lưu lượng khí không đổi là lý tưởng cho các ứng dụng lọc. Ngoài ra, một chiết áp có thể được kết nối để cung cấp một hình thức kiểm soát tốc độ thay đổi thủ công.
Tính linh hoạt
Tốc độ tối đa của động cơ cảm ứng AC thông thường được giới hạn ở xếp hạng tiêu chuẩn gọi là tốc độ đồng bộ. Đây là một tốc độ lý thuyết dựa trên số lượng cực điện từ và tần số của nguồn điện.
Mặt khác, động cơ EC có khả năng vượt quá tốc độ xếp hạng. Điều này cho phép người hâm mộ có động cơ EC đạt được năng lực cao hơn trong các gói quạt nhỏ hơn, như được hiển thị bên dưới. Phạm vi hoạt động mở rộng của người hâm mộ EC giúp dễ dàng phù hợp với hiệu suất của một ứng dụng nhất định. Công suất cao của động cơ EC kết hợp với khả năng duy trì hiệu quả ở một phần tải cho phép một quạt EC thay thế quạt thông thường của nhiều loại và kích thước.
Áp dụng động cơ EC cho điều hòa không khí
Trong ấn tượng của mọi người, điều hòa không khí luôn cần nhiều điện, điều này là do động cơ điều hòa không khí cần rất nhiều điện để chạy. Do đó, trong một thời gian dài, hướng nâng cấp của điều hòa không khí nằm trong nghiên cứu của động cơ điều hòa không khí. 'EC Motor ' đã trở thành một hướng quan trọng để nâng cấp cấu trúc sản phẩm của các động cơ điều hòa không khí. Chúng tôi không chỉ có động cơ EC cho máy điều hòa không khí mà còn cả động cơ EC cho máy làm mát không khí, động cơ EC cho quạt rôto bên ngoài.
Cấu trúc lái xe chính của động cơ EC bao gồm một ổ đĩa và động cơ; Động cơ DC không chổi than của chúng tôi thường có công suất 50W-4000W và điện áp là 220V/380V.
Ưu điểm của động cơ không chổi than trong các ứng dụng:
1. Một phạm vi tốc độ phẳng rộng hơn có thể đạt được. Động cơ DC không chổi than dễ điều khiển hơn và có phạm vi tốc độ rộng hơn. Đây là một hệ thống điều chỉnh tốc độ bước thực sự, có thể tự do điều chỉnh công suất làm mát của hệ thống làm lạnh.
2. Trong quá trình điều chỉnh tốc độ, bản chất của tải trong mạch vận động không thay đổi, ít hài hòa hơn được tạo ra, ít tác động đến lưới điện và tiết kiệm năng lượng hơn.
3. Trong quá trình hoạt động, sự tăng nhiệt độ tương đối thấp, thấp hơn khoảng 20% so với điều khiển tần số động cơ không đồng bộ AC.
4. Hệ thống kiểm soát tốc độ có độ tin cậy cao và hiệu suất động tốt. Động cơ EC có độ tin cậy cao và không thay đổi hiệu suất mạch của tải trong quá trình điều chỉnh, làm cho hệ thống ổn định hơn.
Từ các đặc điểm của động cơ không chổi than, có thể thấy rằng tiết kiệm năng lượng, giảm nhiễu, điều chỉnh nhiệt độ chính xác và điều chỉnh tốc độ Stepless là những cải tiến hiệu suất quan trọng cho các hệ thống làm lạnh.
