EC風(fēng)機的工作原理和優(yōu)點(diǎn)分析

2016-12-14 19:13:07

一、EC風(fēng)機和普通風(fēng)機對比

EC風(fēng)機指采用數字化無(wú)刷直流外轉子電機的離心式風(fēng)機或采用了EC電機的離心風(fēng)機。

EC （Electrical Commutation）電機電源為直流電源、內置直流變交流（通過(guò)六個(gè)逆變模塊）、采用轉子位置反饋、三相交流、永磁、同步電機。（直流無(wú)刷只是電源品質(zhì)和電機的表象，而不是電機的實(shí)質(zhì)，EC電機實(shí)質(zhì)上是三相交流永磁同步電機）

EC風(fēng)機目前可實(shí)現交/直流兩用,12V與220V電壓通用，比220V標準風(fēng)扇風(fēng)量更大,體積更輕，更節能。EC散熱風(fēng)扇采用，使用的電能僅僅是工業(yè)標準風(fēng)機使用的電能的1/3。

EC風(fēng)機的電機為內置智能控制模塊的直流無(wú)刷式免維護型電機，自帶RS485輸出接口、0-10V傳感器輸出接口、4-20mA調速開(kāi)關(guān)輸出接口、報警裝置輸出接口及主從信號輸出接口。該產(chǎn)品具有高智能、高節能、高效率、壽命長(cháng)、振動(dòng)小、噪聲低以及可連續不間斷工作等特點(diǎn)。

EC風(fēng)機可根據客戶(hù)要求定做以下特殊功能風(fēng)扇：

（1）高智能pwm功能

（2）溫控報警

（3）IC保護，帶堵轉，自動(dòng)重啟功能

（4）防水功能

（5）環(huán)保功能。

二、EC散熱風(fēng)扇特點(diǎn)

無(wú)刷直流電機由于省去了勵磁用的集電環(huán)和電刷，在結構上大大簡(jiǎn)化。同時(shí)不但改善了電機的工藝性，而且電機運行的機械可靠性大為增強，壽命增加。

同時(shí)氣隙磁密可大大提高，電機指標可實(shí)現最佳設計，其直接效果就是電機體積縮小，重量減輕。不僅如此，較其它電機而言，還具有非常優(yōu)異的控制性能。這是因為：

其一，由于永磁材料的高性能而使電機的力矩常數、轉矩慣量比、功率密度等大大提高。通過(guò)合理設計又能使轉動(dòng)慣量、電氣及機械時(shí)間常數等指標大大降低，作為伺服控制性能的主要指標有了很大改善。

其二，現代永磁磁路的設計已較完善，加上永磁材料的矯頑力高，因而永磁電機的抗電樞反應及其抗去磁的能力大大加強，電機的控制參量隨外部擾動(dòng)影響大大減小。

其三，由于用永磁體取代了電勵磁，減少了勵磁繞組及勵磁磁場(chǎng)的設計，因而減少了勵磁磁通、勵磁繞組電感、勵磁電流等諸多參數，從而直接減少了可控變量或參量。綜合以上各因素可以說(shuō)永磁電機具有優(yōu)異的可控性。

目前大容量風(fēng)機調節風(fēng)量已有很多采用變頻調速方式，這一類(lèi)變頻器主要依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格昂貴。目前1kw以下功率等級的風(fēng)機，特別是家用空調等的風(fēng)機已有永磁無(wú)刷直流電機驅動(dòng)，并采用調速調風(fēng)量方式。1~10kw功率范圍的風(fēng)機用量巨大，基本采用感應電機驅動(dòng)，并采用調節風(fēng)口開(kāi)度方式調節風(fēng)量。對于這一功率范圍內的風(fēng)機，采用永磁無(wú)刷直流電機驅動(dòng)替代原先的感應電機驅動(dòng)具有巨大的優(yōu)越性。

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產(chǎn)生的損耗；同時(shí)永磁無(wú)刷直流電動(dòng)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(wú)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(wú)刷直流電機的勵磁磁場(chǎng)不需要電網(wǎng)的無(wú)功電流，因此其功率因數遠高于感應電機，無(wú)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(wú)刷電機與感應電機相比不但額定負載時(shí)具有更高的效率和功率因數，而且在輕載時(shí)更具有優(yōu)勢。

3、調速性能好、控制簡(jiǎn)單

與感應電機的變頻調速相比，無(wú)刷直流電機的調速控制不但簡(jiǎn)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(wú)刷直流電動(dòng)機需要矩形波電流，逆變器持續運行時(shí)的電流額定值指的就是這個(gè)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(shí)的電流額定值一般指的是這個(gè)正弦波的有效值。為保持逆變器對電動(dòng)機電流的控制能力，逆變器直流電壓與電動(dòng)機感應電動(dòng)勢間應有足夠的差值。因此無(wú)刷直流電動(dòng)機梯形波感應電動(dòng)勢和感應電動(dòng)機正弦波感應電動(dòng)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(wú)刷直流電動(dòng)機和感應電動(dòng)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(shuō)，同一臺整流器/逆變器可以驅動(dòng)比感應電機輸出功率高出33%的無(wú)刷直流電動(dòng)機。

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EC風(fēng)機的工作原理和優(yōu)點(diǎn)分析

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