為了降低風機在通風和空調(diào)應用中的能耗,目前沒有什么能超越現(xiàn)代EC技術。EC電機更節(jié)能,耐用和安靜,可節(jié)省高達50%的電力使用量。
EC代表“電子換向”,這在電力電子學中意味著電流以明確的方式從一個支路傳遞到另一個支路。
EC電機驅(qū)動需要幾個電力電子元件。首先,必須用整流器把交流電轉(zhuǎn)換成直流電。PFC(功率因數(shù)校正)電路可以用來降低損耗帶來的無功功率(阻抗)。它還允許可變輸入電壓。逆變器,作為下一個階段,產(chǎn)生所需的電壓繞組,以操作EC電機。這就形成了定子中的磁極,與轉(zhuǎn)子中的永磁體相互作用。這些類型的電機也稱為無刷直流電機。 要使無刷直流電機轉(zhuǎn)動,定子繞組需要按專用順序通電。重要的是要知道轉(zhuǎn)子的位置,以便了解哪個繞組將在通電順序之后通電。采用嵌入定子的霍爾效應傳感器來感知轉(zhuǎn)子位置。
大多數(shù)無刷直流電機在非驅(qū)動端的定子上嵌入三個霍爾傳感器。當轉(zhuǎn)子磁極通過霍爾傳感器附近時,它們給出一個高或低信號,表明N或S極通過傳感器附近。根據(jù)這三種霍爾傳感器信號的組合,可以確定準確的換向順序。
當無刷直流電機旋轉(zhuǎn)時,每個繞組產(chǎn)生一個電壓,稱為反電動勢或反電動勢,它與根據(jù)楞茲定律提供給繞組的主電壓相反。這個反電動勢的極性與通電電壓的方向相反。然后,轉(zhuǎn)子中的永磁體按順序被吸引到定子中的磁極上。同時,其余的定子繞組以相反的極性充電。這些吸引力和斥力結(jié)合起來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn),并產(chǎn)生最佳扭矩。下面是一個電子換向三相無刷直流電機的例子:
通過合適的控制電路,實現(xiàn)了與直流電動機行為基本一致的控制行為。為此,采用了一種簡化的塊換向變頻器,其中中間電路可以直接輸入可變的直流電壓,從而線性控制電機的速度。同樣,電子換向電機與標準的異步電機的區(qū)別在于效率要好得多。這在部分負載運行中尤其明顯:使用交流電機時,效率隨著電機轉(zhuǎn)速的降低而降低,這主要是由于滑移損失的增加。
相反,EC電機運行同步,因此沒有滑移發(fā)生,從而可以避免損失。
EC電機的優(yōu)勢:
● 變速電機
用最簡單的控制,EC電機可以精確控制,無級和下降10%的輸出,不嗡嗡或停止。
傳統(tǒng)的交流電機必須由外部變頻器控制。這消耗了大量的電力,也造成了嗡嗡聲。
● 節(jié)能
EC電機在通風系統(tǒng)中消耗高達70%的電力。經(jīng)驗法則是,一臺EC風扇的額外成本可以在6個月內(nèi)通過省電還清。
● 高性能
EC風扇建立一個相當高的壓力。這使得更多的空氣以更低的成本運輸
● 其他的優(yōu)勢
EC風機免維護,部分負載時靜音
無級調(diào)速控制允許壓力控制,體積流量控制和空氣質(zhì)量控制
不需要像電機保護開關,熱接觸評估裝置,或相位控制單元這樣的外圍組件-所有這些功能都在EC電機內(nèi)部進行管理,并自動完成