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技術文章

EC散熱風扇

閱讀:897發布時間:2017-1-4

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    目前大容量風機調節風量已有很多采用變頻調速方式,這一類變頻器主要依賴進口,價格昂貴。目前1kw以下功率等級的風機,特別是家用空調等的風機已有永磁無刷直流電機驅動,并采用調速調風量方式。1~10kw功率范圍的風機用量巨大,基本采用感應電機驅動,并采用調節風口開度方式調節風量。對于這一功率范圍內的風機,采用永磁無刷直流電機驅動替代原先的感應電機驅動具有巨大的*性。

    (1)損耗小、效率高

    因為采用了永磁體勵磁,消除了感應電機勵磁電流發生的損耗;同時永磁無刷直流電動機工作于同步運行方式,消除了感應電機轉子鐵心的轉頻損耗。這兩方面使永磁無刷直流電機的運行效率遠高于感應電機,小容量電機的效率提高更明顯。

    (2)功率因數高

    由于無刷直流電機的勵磁磁場不需要電網的無功電流,因此其功率因數遠高于感應電機,無刷直流電機可以運行于1功率因數,這對小功率電機極為有利。無刷電機與感應電機相比不但額定負載時具有更高的效率和功率因數,而且在輕載時更具有優勢。

    (3)調速性能好、控制簡單

    與感應電機的變頻調速相比,無刷直流電機的調速控制不但簡單,而且具有更好的調速性能。

    (4)逆變器容量低,因此逆變器成本低

    無刷直流電動機需要矩形波電流,逆變器持續運行時的電流額定值指的就是這個矩形波的峰值。感應電機需要正弦波電流,逆變器持續運行時的電流額定值一般指的是這個正弦波的有效值。為保持逆變器對電動機電流的控制能力,逆變器直流電壓與電動機感應電動勢間應有足夠的差值。因此無刷直流電動機梯形波感應電動勢和感應電動機正弦波感應電動勢可以達到的峰值都受到逆變器直流電壓的限制。在這種情況下,若假定無刷直流電動機和感應電動機電流的峰值相等,則前者功率輸出要比后者高出33%,也就是說,同一臺整流器/逆變器可以驅動比感應電機輸出功率高出33%的無刷直流電動機。

    4EC散熱風扇電動機

    無刷直流電動機是采用半導體開關器件來實現電子換向的,即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械噪聲低等優點,廣泛應用于錄音座、錄像機、電子儀器及自動化辦公設備中。

    無刷直流電動機由永磁體轉子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。位置傳感按轉子位置的變化,沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流(即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置,并在確定的位置處產生位置傳感信號,經信號轉換電路處理后去控制功率開關電路,按一定的邏輯關系進行繞組電流切換)。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關電路提供。

    位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。

    采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動機,其磁敏傳感器件(例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或集成電路等)裝在定子組件上,用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。

    采用光電式位置傳感器的無刷直流電動機,在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件,轉子上裝有遮光板,光源為發光二極管或小燈泡。轉子旋轉時,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。

    采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機,是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件(例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等),當永磁體轉子位置發生變化時,電磁效應將使電磁傳感器產生高頻調制信號(其幅值隨轉子位置而變化)。

    EC散熱風扇*性

    直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能,但直流電機的優點也正是它的缺點,因為直流電機要產生額定負載下恒定轉矩的性能,則電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外,使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子,免維護、堅固、應用廣,但特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到。現今半導體發展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅動電機的性能。微處理機速度亦越來越快,可實現將交流電機控制置于一旋轉的兩軸直交坐標系統中,適當控制交流電機在兩軸電流分量,達到類似直流電機控制并有與直流電機相當的性能。

    此外已有很多微處理機將控制電機必需的功能做在芯片中,而且體積越來越小;像模擬/數字轉換器(analog-to-digital converter,adc)、脈沖寬度調制(pulse wide modulator,pwm)…等。直流無刷電機即是以電子方式控制交流電機換相,得到類似直流電機特性又沒有直流電機機構上缺失的一種應用。


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