在空调和燃气热水器已成为的生活必需品的今天,使其在技术革新上有的长足的进步。众所周知,早期的空调和燃气热水器上的风机,是使用交流感应电机。
首先这种的电机缺点十分明显,效率低,能耗高,这明显违背了当今低碳环保,节能减排的发展方向。 其次,无论是空调或燃气热水器都需要风机在不同的情况下,提供不同的风量。交流感应电机如果想要做到,这种功能的话,就需要使用变频调速的方式,这类变频器主要依赖于进口,价格高。
目前已经有了一部分厂商,将空调和热水器中的交流感应风机,更换成了直流无刷风机。直流无刷风机控制风量的方法,相较于交流感应电机要要简单很多,而且控制精度更高。
无刷直流电机由于省去了励磁用的集电环和电刷,在结构上大大简化。同时不但改善了电机的工艺性,而且电机运行的机械可靠性大为增强,寿命增加。 同时气隙磁密可大大提高,电机指标可实现最佳设计,其直接效果就是电机体积缩小,重量减轻。 不仅如此,较其它电机而言,还具有非常优异的控制性能。这是因为:
其一,由于永磁材料的高性能而使电机的力矩常数、转矩惯量比、功率密度等大大提高。通过合理设计又能使转动惯量、电气及机械时间常数等指标大大降低,作为伺服控制性能的主要指标有了很大改善。
其二,现代永磁磁路的设计已较完善,加上永磁材料的矫顽力高,因而永磁电机的抗电枢反应及其抗去磁的能力大大加强,电机的控制参量随外部扰动影响大大减小。
其三,由于用永磁体取代了电励磁,减少了励磁绕组及励磁磁场的设计,因而减少了励磁磁通、励磁绕组电感、励磁电流等诸多参数,从而直接减少了可控变量或参量。综合以上各因素可以说永磁电机具有优异的可控性。
特点
1.损耗小、效率高
因为采用了永磁体励磁,消除了感应电机励磁电流产生的损耗;同时永磁无刷直流电动机工作于同步运行方式,消除了感应电机转子铁心的转频损耗。这两方面使永磁无刷直流电机的运行效率远高于感应电机,小容量电机的效率提高更明显。
2.功率因数高
由于无刷直流电机的励磁磁场不需要电网的无功电流,因此其功率因数远高于感应电机,无刷直流电机可以运行于1功率因数,这对小功率电机极为有利。无刷电机与感应电机相比不但额定负载时具有更高的效率和功率因数,而且在轻载时更具有优势。
3.调速性能好、控制简单??
与感应电机的变频调速相比,无刷直流电机的调速控制不但简单,而且具有更好的调速性能。??
4.寿命长
直流无刷电机的寿命主要取决于,电机中所使用的轴承。如选用优质轴承,电机寿命可达到 20000小时以上。
5.逆变器容量低,因此逆变器成本低
无刷直流电动机需要矩形波电流,逆变器持续运行时的电流额定值指的就是这个矩形波的峰值。感应电机需要正弦波电流,逆变器持续运行时的电流额定值一般指的是这个正弦波的有效值。为保持逆变器对电动机电流的控制能力,逆变器直流电压与电动机感应电动势间应有足够的差值。因此无刷直流电动机梯形波感应电动势和感应电动机正弦波感应电动势可以达到的峰值都受到逆变器直流电压的限制。在这种情况下,若假定无刷直流电动机和感应电动机电流的峰值相等,则前者功率输出要比后者高出33%,也就是说,同一台整流器/逆变器可以驱动比感应电机输出功率高出33%的无刷直流电动机。
综上所诉,直流无刷风机将全面取代交流感应电机在空调和燃气热水器上的应用。并且,随着技术的进步直流无刷电机也会应用在,家用电器,汽车及办公设备等领域。