Двигатель кондиционера является одним из наиболее важных компонентов кондиционера. Без мотора кондиционер теряет смысл.
Двигатели для кондиционирования воздуха в основном включают компрессоры, двигатели вентиляторов (осевые вентиляторы и вентиляторы с поперечным потоком) и качающиеся лопасти подачи воздуха (шаговые двигатели и синхронные двигатели). Чтобы более подробно понять принцип работы двигателей кондиционеров, мы их классифицируем и подробно объясним!
01
Принцип двигателя компрессора
1. Однофазный асинхронный двигатель
Однофазные компрессоры для кондиционеров имеют две обмотки, а именно пусковую обмотку и рабочую обмотку (основную обмотку), и три клеммы, которые являются общей клеммой, пусковой клеммой и рабочей клеммой, которые обычно приводятся в действие конденсатором и осуществлять постоянный контроль скорости.
В процессе запуска двигателя в нормальном режиме цепь вспомогательной обмотки всегда последовательно подключается к конденсатору, чтобы электроприбор имел хорошие рабочие характеристики, высокий КПД и коэффициент мощности и работал надежно.
2. Трехфазный асинхронный двигатель
Его конструкция аналогична однофазному двигателю. Разница в том, что статор трехфазного двигателя состоит из трех наборов полностью симметричных обмоток. Эти три обмотки встроены в пазы сердечника статора и расположены в шахматном порядке под электрическим углом 120 градусов в пространственном распределении.
Три обмотки могут быть соединены в форме Y или в форме △. При пропускании в обмотки статора трехфазных симметричных токов (т. е. трехфазные токи отличаются на 120 градусов по времени и фазе) воздушный зазор между роторами создает вращающееся магнитное поле, которое заставляет ротор для создания электромагнитного момента за счет электромагнитной индукции.
Трехфазный асинхронный двигатель имеет простую конструкцию и отличные характеристики. Крутящий момент, КПД и коэффициент мощности выше, чем у однофазного асинхронного двигателя. Поэтому в кондиционерах большей мощности, таких как компрессоры шкафных кондиционеров, чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели.
3. Двигатель с преобразованием частоты
Пока частота сети асинхронного двигателя изменяется, можно получить разные скорости двигателя.
Регулирование скорости с переменной частотой может не только обеспечить плавное регулирование скорости, но также имеет широкий диапазон регулирования скорости, высокую эффективность, быструю реакцию, малый пусковой ток, незначительное влияние на энергосистему и хорошие характеристики комфорта. Это энергосберегающий идеальный метод регулирования скорости.
В частности, кондиционеры с тепловым насосом могут контролировать количество тепла, вырабатываемого тепловым насосом, посредством регулирования скорости с переменной частотой, которая не ограничивается температурой наружного воздуха, что значительно повышает его теплопроизводительность.
Рабочий процесс преобразователя частоты: преобразователь частоты обычно использует метод косвенного преобразования частоты (AC-DC-AC), который состоит из двух процессов: выпрямления и инверсии.
Сетевой ток промышленной частоты (50 Гц) отправляется в модуль выпрямителя (например, диодный выпрямительный мост) после предварительной обработки, такой как фильтрация источника питания, а выпрямленная мощность постоянного тока напрямую вводится в модуль инвертора (например, модуль IPM с использованием IGBT). в качестве основного компонента).
Инверторный модуль преобразует постоянный ток в переменный ток различной частоты под действием управляющего сигнала микросхемы ЦП и обеспечивает работу компрессора.
Принцип работы инверторного модуля IPM: модуль IPM использует IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) в качестве переключающего элемента.
Шесть управляющих сигналов, посылаемых ЦП (то есть в качестве базового сигнала IGBT), соответственно управляют включением-выключением шести IGBT-переключателей схемы трехфазного инвертора.
В каждом цикле включение-выключение каждого IGBT управляется по очереди в соответствии с определенным порядком каждые 60 градусов, чтобы получить трехфазный переменный ток определенной частоты на выходе схемы инвертора.
Управляя длительностью времени включения-выключения IGBT-переключателя (то есть контролируя ширину импульса положительного полупериода и отрицательного полупериода каждой фазы), можно получать переменные токи различной частоты на выходных клеммах три фазы.
02
Принцип двигателя вентилятора
Двигатель, используемый для вентилятора кондиционера, обычно представляет собой однофазный асинхронный двигатель, в котором используется метод подключения PSC.
В соответствии с потребностями использования скорость двигателя вентилятора можно регулировать. К методам регулировки скорости относятся: регулирование скорости с помощью обмотки статора, регулирование скорости с помощью тиристора и т. д.
1. Регулировка скорости отводного типа
Изменяя количество витков обмотки статора двигателя, рабочее напряжение на основной обмотке изменяется, чтобы достичь цели изменения магнитного потока и регулировки скорости. Обмотка статора двигателя PSC с ступенчатым регулированием скорости состоит из трех частей: основной обмотки, вспомогательной обмотки и средней обмотки (обмотка регулирования скорости).
2. Регулировка скорости SCR
Тиристор, также известный как тиристор, бывает двух типов: тиристор одностороннего действия и тиристор двухстороннего действия. Односторонний тиристор имеет характеристики. Когда на тиристор подается прямое анодное напряжение, прямое напряжение прикладывается к затвору и возникает определенный ток затвора. , элемент включен.
При включении трубки ворота теряют свою функцию. При включении тиристора, только когда его положительное анодное напряжение уменьшается до определенного значения или анодное напряжение становится отрицательным, лампа отключается.
Характеристики симистора, когда лампа включена, когда напряжение падает ниже минимального напряжения для поддержания проводимости или становится обратным, лампа отключается и может быть снова включена до поступления следующего триггерного сигнала (импульсного сигнала).
Твердотельное реле: Твердотельное реле, сокращенно SSR, представляет собой бесконтактное полупроводниковое реле, использующее двунаправленный тиристор.
При подаче на вход триггерного сигнала фототиристор управляет включением и выключением нагрузки.
При регулировании скорости двигателя вентилятора кондиционера высокий и низкий уровни, выдаваемые однокристальным микрокомпьютером, используются в качестве запускающего сигнала твердотельного реле, а точка пересечения нуля синусоидального тока промышленной частоты обнаруживается через вспомогательную цепь, и время контролируется программой, а затем нагрузка включается в определенное время. электрический ток.
Когда ток источника питания пересекает нулевую точку, тиристор автоматически отключается, чтобы нагрузка могла получить требуемое эффективное напряжение. Если это напряжение подается на двигатель, напряжение обмотки двигателя может быть изменено для получения соответствующей скорости.
03
Принцип работы двигателей, используемых в других кондиционерах
1. Шаговый двигатель
Шаговый двигатель представляет собой исполнительный элемент, преобразующий электрические импульсные сигналы в линейные перемещения или угловые перемещения, то есть при подаче на двигатель импульсного сигнала двигатель перемещается на один шаг.
Ротор представляет собой цилиндрический двухполюсный ротор с постоянными магнитами, изготовленный из постоянных магнитов. Внутренний круг статора и внешний круг ротора имеют определенный эксцентриситет, поэтому воздушный зазор неравномерный, а воздушный зазор наименьший, то есть магнитное сопротивление наименьшее.
В якоре статора установлена сосредоточенная обмотка, а на оба конца обмотки специальным источником питания подаются электрические импульсные сигналы. Когда обмотка статора не находится под напряжением, в магнитной цепи двигателя возникает магнитный поток, создаваемый ротором с постоянными магнитами.
Этот поток будет стремиться к оси полюсов ротора к положению в магнитной цепи, где магнитное сопротивление минимально.
Когда источник питания добавляет импульс к обмотке двигателя, полярности двух магнитных полюсов статора и двух магнитных полюсов ротора отталкиваются, и ротор вращается против часовой стрелки примерно на 180 градусов в направлении стрелки n до тех пор, пока статор магнитный полюс и магнитный полюс ротора противоположны.
2. Синхронный двигатель с постоянными магнитами
Микродвигатель, используемый в устройстве поворотной лопасти выпускной решетки кондиционера, представляет собой синхронный синхронный двигатель с кулачковым полюсом и самозапускающимся синхронным двигателем с постоянными магнитами.
Управляющее напряжение двигателя составляет ~220 В/50 Гц, а его статор состоит из чашеобразного корпуса, кольцевой однофазной катушки и кулачковых полюсных наконечников; ротор представляет собой ферритовое кольцо с высокой коэрцитивной силой.
Полюса когтя равномерно распределены по окружности, а количество пар полюсов когтя (пар магнитных полюсов) определяется требуемой синхронной скоростью. Поворотный двигатель имеет много пар кулачковых полюсов, низкую скорость, большой крутящий момент, небольшую выходную мощность, простую конструкцию и отсутствие фиксированного рулевого управления.
Главный выключатель обычно устанавливается на панели управления кондиционера. Это выключатель питания для подключения компрессора, вентилятора и другого исполнительного оборудования, а также селекторный переключатель для переключения рабочего состояния кондиционера.
