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空调电机,你知道多少?

time:2020-06-07    Author: Smart Star


空调电机是空调最重要的组成部分之一,没有电机空调便失去了意义。

空调电机主要有压缩机、风扇电机(轴流风机和贯流风机)、摆动送风叶片(步进电机和同步电机),为了更详细地了解空调电机的工作原理,我们进行分类并详细讲解!

01
压缩机电机的原理


1、单相异步电机

空调器用单相压缩机有两个绕组,即启动绕组与运行绕组(主绕组),三个接线头,分别为公共端、启动端、运行端,一般采用电容运行式驱动,实行定速控制。

电机从启动到正常运行过程中,副绕组电路始终都串接一只电容,这样电器运行性能好,效率与功率因数高,工作可靠。


2、三相异步电机


其结构与单相电机类似,不同的是三相电机定子由3组完全对称的绕组组成,这三个绕组嵌在定子铁芯槽中,而且在空间分布上彼此错开120°电度角。

3 个绕组可接成Y形,亦可接成△形,当定子绕组中通入三相对称电流(即三相电流在时间位相上互差120°电度角)时,就会在定子、转子间的气隙产生旋转磁场,使转子因电磁感应而产生电磁转矩。

三相异步电动机结构简单,性能优良,转矩、效率与功率因数都较单相异步电动机高,所以功率较大的空调器,如柜式空调器压缩机多采用三相异步电机。


3、变频电动机


只要改变异步电机的电源频率,就可以获得不同的电机转速。

变频调速不但可以实现平滑调速,而且调速范围宽,效率高,反应快,启动电流小,对电网影响小,舒适性能好,是一种节能型的理想调速方法。

尤其是热泵型空调器,可以通过变频调速来控制热泵制热量的大小,不受到室外气温的限制,因而大大提高其供暖能力。

变频器工作过程:变频器一般采用间接变频(交-直-交)方式,由整流和逆变两个过程组成。

工频(50Hz)的电网电流经电源滤波等预处理后,送往整流模块(如二极管整流电桥),整流出来的直流电直接输入逆变模块(如采用IGBT作为基本元件的IPM模块)。

逆变模块则在CPU芯片的驱动信号作用下将直流电转变成不同频率的交流电,供给压缩机工作。


IPM逆变模块工作原理:IPM模块利用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为开关元件。

CPU送来的六个驱动信号(即作为IGBT基极信号)分别控制三相逆变电路的六个IGBT开关的通断。

在每个周期里每隔60°按一定的顺序轮流控制各个IGBT的通断,从而在逆变电路的输出端获得一定频率的三相交流电。

通过控制IGBT开关通断时间的长短(即控制各相的正半周期和负半周期的脉宽),即可在三相的输出端获得不同频率的交流电。

02
风扇电机的原理



空调器风扇用电机为一般为单相异步电机,采用PSC接线方式。

根据使用的需要,风扇电机可进行调速,调速方法有:定子绕组抽头式调速、可控硅调速等。

1、抽头式调速


通过改变电机定子绕组的匝数来改变主绕组上的工作电压,从而达到改变磁通、调节转速的目的。抽头式调速的PSC电机定子绕组由主绕组、副绕组和中间绕组(调速绕组)三部分组成。



2、可控硅调速


可控硅又称晶闸管,有单向可控硅和双向可控硅两种,单向可控硅特性,当晶闸管承受正向阳极电压,在门极加正向电压并有一定的门极电流时,元件导通。

管子在导通的情况下,门极即失去作用。晶闸管在导通的情况下,只有当其正向阳极电压减少到一定值或阳极电压变为负值,管子截止。

双向可控硅特性,管子在导通时,当电压降到维持导通的最小电压以下或变为反向时,管子截止,直到下一个触发信号(脉冲信号)到来时才能重新导通。


固态继电器:固态继电器简称SSR,它是采用双向晶闸管的无触点半导体继电器。

在输入端施加触发信号时,光电晶闸管就对负载进行通断控制。

在空调器的风扇电机调速中,单片机输出的高低电平作为固态继电器的触发信号,并通过附属电路检测到工频正弦电流的过零点,由程序控制计时,然后在一定的时刻接通负载的电流。

电源电流过零点时晶闸管自动截止,这样负载就可获得所需的有效电压,若此电压供给电机,即可实现电机绕组电压的改变,从而获得相应的转速。


03
空调其它装置用电机的原理



1、步进电机


步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件,即外加一个脉冲信号于电机时,电机就运动一步。

其转子是由永磁体制成的圆柱体形两极永磁转子,定子内圆与转子外圆有一定偏心,因而气隙是不均匀的,气隙最小,即磁阻最小。

定子衔铁中套有一集中绕组,绕组两端由专用电源加入电脉冲信号。定子绕组未通电时,电机磁路中有永磁转子产生的磁通。

此磁通将使转子磁极的轴线趋向于磁路中磁阻最小的位置。

当电源给电机绕组加入一个脉冲时,定子两磁极与转子两磁极的极性相斥,转子就以箭头n的方向逆时针转过约180°,直到定子磁极与转子磁极异性极相对为止。


2、永磁同步电机


空调器出风栅摇摆叶片装置上用的微电机,是永磁同步爪极自启动同步电机。

电机驱动电压为~220V/50Hz,它的定子由杯形机壳、环形单相线圈和爪极片组成;转子为具有高矫顽力的铁氧体磁环。

爪极沿圆周均匀分布,爪极对数(磁极对数)由所要求的同步转速决定。摇摆电机爪极对数多,转速低,转矩较大,输出功率小,结构简单,无固定转向。
主令开关通常安装在空调器的控制面板上。它是接通压缩机、风扇等执行设备的电源开关,也是切换空调器运行状态的选择开关。

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