直流无刷电机简单介绍及于空调系统的应用

1、直流无刷电机简单介绍及于风柜系统的应用引 言倡导节能减排，尤其对高能耗公共建筑的空调设备而言，节能降耗实在必行。目前，我国中央空调中占主导地位的仍是风机盘管系统，其末端送风系统由风机盘管电机驱动完成，并直接影响到对应空间环境的温度湿度控制效果，由于暖通设备面广量大，其能耗水平尤其重要。由于直流无刷风机盘管具有节能，无级调速，寿命长等优点，所以在许多新建建筑项目中被广泛应用，且也越来越得到市场的认可和青睐。电动机种类电动机普通交流电机我们目前使用的是普通交流电机。电机转速ns与所接交流电频率和电机的磁极对数之间的关系： ns=60f/P其中，电机转速-ns所接交流电的频率-f电机的磁极对数-P所

2、以，在中国，电源频率为50赫，所以三相交流电机中一对极电机的同步转速为3000转/分，三相交流电机中两对极电机的同步转速为1500转/分，余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差（称为转差）通常在10%以内。什么是直流无刷电机？直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。 上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机。直流无刷风机结构无刷直流电动机是一种自控变频的永磁同步电动机，就其基本组成结构而言可以认为是由电动机本体

3、、转子位置传感器和电子开关电路三部分组成的“电动机系统”。 如下图所示：由公式ns=60f / p可知：在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。 直流无刷风机结构剖析图直流无刷风机工作原理电动机本体在结构上是一台普通的凸极式同步电动机它包括主定子和主转子两部分，主定子上放置空间互差120。的三相对称电枢绕组H1、H2、H3，接成星形或三角

4、形，主转子是用永久磁钢制成的一对磁极。转子位置传感器也由定子、转子两部分组成。定子安装在主电动机壳内，转子和主转子同轴旋转。它的作用是把主转子的位置检测出来变成电信号去控制电子开关电路，故也称转子位置检测器。电子开关电路中的功率开关元件分别与主定子上各相绕组相连接通过位置传感器输出的信号，控制三极管的导通和截止从而使主定子上各相绕组中的电流也随着转子位置的改变，按一定的顺序进行切换，实现无接触式的换向。直流无刷风机换向电路的控制回路范例图1基本的无刷直流电动机驱动图图2 单片机控制电动机驱动电路图2图1性能性能传统风机盘管及控制系统传统风机盘管及控制系统直流无刷风机盘管直流无刷风机盘管+专用智

5、能温控专用智能温控器器控制控制方式方式 1.需要经常人工调整修正，容易造成开关失灵等需要经常人工调整修正，容易造成开关失灵等故障；故障； 2.通常采用机械式或电子式，由三速开关，温控通常采用机械式或电子式，由三速开关，温控器、电动两通开关阀组成，三档风速调节，开关器、电动两通开关阀组成，三档风速调节，开关型电动两通阀，与设定值温差型电动两通阀，与设定值温差35摄氏度。摄氏度。 采用采用智能型无级调节温控器、比例平衡调节阀智能型无级调节温控器、比例平衡调节阀来智能变风量、变流量，可根据工况实时变化，来智能变风量、变流量，可根据工况实时变化，通过智能精确的无级风量调节和线性比例水流通过智能精确的无

6、级风量调节和线性比例水流量调节，是室内环境调节到人体最佳舒适度，量调节，是室内环境调节到人体最佳舒适度，并合理节约了能耗；并合理节约了能耗； 调节，控制精度高，与设定值温差可控制在调节，控制精度高，与设定值温差可控制在0.5摄氏度内；摄氏度内；联网联网功能功能 目前市场常规产品均不含联网功能；目前市场常规产品均不含联网功能； 以人工手动控制为主，不便于集中管理，人力成以人工手动控制为主，不便于集中管理，人力成本高；本高； 经常因疏忽不关机，造成能耗浪费，且缩短了机经常因疏忽不关机，造成能耗浪费，且缩短了机组使用寿命组使用寿命 可可通过各种标准协议联网，并通过互联网直接通过各种标准协议联网，并通

7、过互联网直接监控；监控； 可可远程控制，无需人工手动操作，节约大量人远程控制，无需人工手动操作，节约大量人力成本；力成本； 远程远程参数设定，开关机，设置时段管理，避免参数设定，开关机，设置时段管理，避免不必要的能耗浪费不必要的能耗浪费空气空气洁净洁净处理处理通过通过UV灯，光触媒或静电杀菌装置，前期投资成本高；灯，光触媒或静电杀菌装置，前期投资成本高；杀菌效果衰减周期短，维护成本高；杀菌效果衰减周期短，维护成本高；不能策底解决换热器产生的空气污染源不能策底解决换热器产生的空气污染源 有有盘管自动清洗装置，投资成本低；盘管自动清洗装置，投资成本低； 清洁清洁盘管堆积的尘污，避免盘管风阻增大，间

8、盘管堆积的尘污，避免盘管风阻增大，间接提高了换热效率；接提高了换热效率；性价比性价比需要多个供应商之间的协调配合，维护成本较高需要多个供应商之间的协调配合，维护成本较高功能齐全，投资少，能耗少，运行及维护成本低。功能齐全，投资少，能耗少，运行及维护成本低。直流无刷电机与传统风机盘管对比直流无刷电机与传统风机盘管对比1、更节能：直流无刷电机配合先进变频控制算法及PFC单元，功率效率可达99%2、更舒适：采用PI比例积分恒温控制技术，温控精度0.5摄氏度，彻底摆脱传统空调系统“忽冷忽热”的送风困境。3、无级调速，调速范围广，过载能力强；4、效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗，消除了多级减速耗，综合节电率可达20%60%；5、可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单；6、耐颠簸震动，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长；7、不产生火花，特别适合爆炸性场所，有防爆型；8、根据需要可选梯形波磁场电机和正弦波磁场电机。