Analisi del risparmio energetico dei ventilatori EC rispetto ai ventilatori AC
Questo post analizzerà le differenze tra i ventilatori EC e i ventilatori AC dal punto di vista delle loro effettive soluzioni di produzione, dei principi di funzionamento, dei dati dinamometrici dei motori correlati, dei dati effettivi dei test del volume d'aria dei ventilatori, degli scenari applicativi effettivi dei ventilatori assiali AC e dei ventilatori assiali EC e delle tendenze di sviluppo del settore.
Soluzioni di produzione effettive per motori a corrente alternata
Avvolgimento dello statore Rotore a gabbia di scoiattoloSchema del gruppo statore-rotore
Dalle immagini reali, possiamo vedere che lo schema di avvolgimento a croce del motore a corrente alternata fa sporgere parte del filo smaltato oltre il nucleo.
Il processo principale del principio di funzionamento del motore a corrente alternata è il seguente
1. L'avvolgimento dello statore è collegato a una corrente alternata e nell'avvolgimento viene generato un campo magnetico rotante e variabile.
2. Le linee di flusso magnetico rotanti e mutevoli dello statore passano attraverso il rotore a gabbia di scoiattolo. Secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, sul rotore verrà indotto un campo magnetico indotto rotante e variabile e il campo magnetico del rotore "segue" le variazioni del campo magnetico dello statore.
3. I due campi magnetici interagiscono tra loro per far ruotare il rotore.
Il piano di produzione effettivo del motore EC
Schema di montaggio dello statore e del rotore a magneti permanenti dell'avvolgimento dello statore e del rotore
Dalle immagini dell'oggetto reale, si può vedere che i motori EC utilizzano principalmente avvolgimenti centralizzati, che sono simili all'avvolgimento a dente singolo della bobina attorno allo statore, e il filo smaltato ha una distanza del filo trasversale più breve. Il filo smaltato supera relativamente meno il piano centrale.
Principio di funzionamento del motore EC
Il principio di funzionamento del motore EC può essere semplificato nelle seguenti tre fasi:
1. L'alimentazione CA in ingresso viene raddrizzata e convertita in alimentazione CC dal controller e la potenza CC viene quindi convertita in potenza CA della frequenza richiesta attraverso l'inversione, quindi immessa nell'avvolgimento del motore attraverso la testa del filo smaltato collegata alla scheda di controllo elettrica. Il controller genera un campo magnetico rotante collegando gli avvolgimenti in sequenza.
2. Il campo magnetico rotante interagisce con il campo magnetico del rotore a magneti permanenti per azionare la rotazione del motore.
3. Il controller può determinare con precisione la posizione del campo magnetico del rotore monitorando i sensori, la corrente e la forza elettromotrice posteriore e altri segnali, quindi condurre l'avvolgimento corrispondente per formare un campo magnetico di guida.
Analisi del risparmio energetico dei motori EC in linea di principio e applicazione rispetto ai motori AC
Dall'analisi di cui sopra, si può vedere che i motori a corrente alternata stabiliscono un campo magnetico efficace attraverso l'induzione elettromagnetica, quindi parte dell'energia elettrica viene utilizzata per stabilire il campo magnetico e l'efficienza della conversione dell'energia cinetica è ridotta. I motori EC utilizzano magneti permanenti, quindi non è necessaria energia elettrica per stabilire il campo magnetico del rotore, quindi non vi è alcuna perdita di energia.
In secondo luogo, ci sono differenze negli effetti dell'avvolgimento e del campo magnetico. Nel processo di avvolgimento a fessura incrociata dei motori a corrente alternata, gran parte del filo smaltato supererà il nucleo, il che causerà perdite e calore, riducendo così l'efficienza della conversione del motore in energia cinetica. Il metodo di avvolgimento dei motori EC può ridurre questa perdita.
A causa del principio di progettazione a induzione dei motori a corrente alternata, il rotore e lo statore hanno un design a scorrimento fisso. Quando il motore supera il carico progettato, lo slittamento effettivo del motore si discosterà dallo slittamento progettato, restringendo così l'intervallo complessivo di alta efficienza. Il design a magneti permanenti e il design del controllo dell'azionamento dei motori EC eviteranno efficacemente questa situazione. Al fine di ridurre questo difetto dei motori a corrente alternata, gli inverter vengono spesso utilizzati in applicazioni reali per regolare la velocità dei motori a corrente alternata. La regolazione della velocità a frequenza variabile comprende principalmente tre processi: rettifica, inversione e controllo. In questi tre processi, l'efficienza di conversione varia a seconda del punto di lavoro, variando all'incirca dall'85% al 96%. La principale perdita di energia si trova nei collegamenti di rettifica e inversione, che rappresentano circa il 90% della perdita totale. Il valore di prova effettivo dell'efficienza del controller dei motori EC è per lo più superiore al 97%. In generale, i motori a corrente alternata con inverter possono migliorare in una certa misura l'efficienza operativa dei motori a corrente alternata, ma c'è ancora un certo divario rispetto all'EC.
Quella che segue è la curva del dinamometro di un certo motore a corrente alternata e di un motore a corrente alternata della stessa potenza e gamma di velocità.
Dalla curva possiamo trarre una conclusione: i motori EC sono più efficienti e hanno una gamma più ampia di alta efficienza.
Analisi del risparmio energetico dei dati di prova di ventilatori AC con inverter e ventilatori EC:
Attraverso l'analisi dei dati, si può vedere che al punto di funzionamento tipico di 100Pa per i grandi ventilatori a flusso assiale, l'efficienza della pressione statica della soluzione EC è superiore del 3,3% rispetto a quella della soluzione AC plus inverter.
