电机大比拼直流电机交流电机与电子整流电机参数对决全解
导语:工程师在选择直流(DC)电机或交流(AC)电机时,电子整流(EC)电机的加入为他们提供了新的选项。这些设备能够控制能量输出并提升能源效率。此外,电子整流电机技术先进,正在逐渐替代传统的直流和交流电机,并且可以实现效率调节。由于它们受控于外置的电子线路板,它们不仅提高了控制精度,还大幅提升了效率。
关于直流与交流电机的原理:
直流电机会通过碳刷和整流环改变旋转磁场,从而使得内转子和固定永磁体之间产生相互作用,从而驱动其旋转。然而,这种设计受到限于使用寿命,因为在极端负载下的运行时间可能不足100小时。而对于一些优质条件下运行的情况,部分设备甚至可以达到15,000小时以上。在高速运转方面,由于整合限制,大多数直流电机会每分钟接近1万次(RPM)的最大速度。
尽管如此,有些失效因素会影响其高效运行,比如绕组初始阻力、摩擦损耗以及涡轮损耗等。
另一方面,交流感应式风扇则依赖于一系列绕组,并受制于输入的交流频率来产生定子磁场,同时也会引发转子磁场。这是另一种类型称作同步风扇,它以更高精度运行,可以准确地对应特定的性能曲线点,即最高有效率点。如果未能保持这个点,则将导致巨大的效率降低。而这些感应式风扇在转子的感应过程中产生额外浪费。
至此,我们发现与之相比,直 流型号具有30%以上更高的有效性,而永磁体则会引起次生磁场,这也是造成这种差异的一个原因。
上图展示了不同类型变速器,如三相感应式、单相感应式及罩极型变速器及其各自所需功率输出情况,以及它们之间的比较分析显示出电子整流型号拥有60%-75%范围内最好的可用性范围,对比其他变速器来说,在相同功率输出下,其表现尤为突出。
这类无刷直接从一个稳定的DC源供给,但它不会完全依赖任何特定频段,因此即便有微小波动,也不会对其操作能力产生重大影响。
因此,无论是在小型应用中如小型风力发动机、伺服系统还是大功率环境中的冷却系统,无刷直接都会展现出最佳表现。
为了进一步增强其功能,可通过调整脉宽模拟来进行速度调节,使其从10%-100%之间均匀工作,而集成芯片就足以监控整个系统并提供反馈信息。
最后,它们还具备软启动功能减少启动冲击,并且噪声水平较低,为用户带来了更加舒适和可靠的一体化解决方案。