空調(diào)電機(jī)是空調(diào)最重要的組成部分之一,沒有電機(jī)空調(diào)便失去了意義。
空調(diào)電機(jī)主要有壓縮機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)(軸流風(fēng)機(jī)和貫流風(fēng)機(jī))、擺動(dòng)送風(fēng)葉片(步進(jìn)電機(jī)和同步電機(jī)),為了更詳細(xì)地了解空調(diào)電機(jī)的工作原理,我們進(jìn)行分類并詳細(xì)講解!
1
壓縮機(jī)電機(jī)的原理
1)
單相異步電機(jī)
空調(diào)器用單相壓縮機(jī)有兩個(gè)繞組,即啟動(dòng)繞組與運(yùn)行繞組(主繞組),三個(gè)接線頭,分別為公共端、啟動(dòng)端、運(yùn)行端,一般采用電容運(yùn)行式驅(qū)動(dòng),實(shí)行定速控制。
電機(jī)從啟動(dòng)到正常運(yùn)行過程中,副繞組電路始終都串接一只電容,這樣電器運(yùn)行性能好,效率與功率因數(shù)高,工作可靠。
2)
三相異步電機(jī)
其結(jié)構(gòu)與單相電機(jī)類似,不同的是三相電機(jī)定子由3組完全對(duì)稱的繞組組成,這三個(gè)繞組嵌在定子鐵芯槽中,而且在空間分布上彼此錯(cuò)開120°電度角。
3 個(gè)繞組可接成Y形,亦可接成△形,當(dāng)定子繞組中通入三相對(duì)稱電流(即三相電流在時(shí)間位相上互差120°電度角)時(shí),就會(huì)在定子、轉(zhuǎn)子間的氣隙產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),使轉(zhuǎn)子因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。
三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能優(yōu)良,轉(zhuǎn)矩、效率與功率因數(shù)都較單相異步電動(dòng)機(jī)高,所以功率較大的空調(diào)器,如柜式空調(diào)器壓縮機(jī)多采用三相異步電機(jī)。
3)、變頻電動(dòng)機(jī)
變頻電動(dòng)機(jī)
只要改變異步電機(jī)的電源頻率,就可以獲得不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
變頻調(diào)速不但可以實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速,而且調(diào)速范圍寬,效率高,反應(yīng)快,啟動(dòng)電流小,對(duì)電網(wǎng)影響小,舒適性能好,是一種節(jié)能型的理想調(diào)速方法。
尤其是熱泵型空調(diào)器,可以通過變頻調(diào)速來(lái)控制熱泵制熱量的大小,不受到室外氣溫的限制,因而大大提高其供暖能力。
變頻器工作過程:變頻器一般采用間接變頻(交-直-交)方式,由整流和逆變兩個(gè)過程組成。
工頻(50Hz)的電網(wǎng)電流經(jīng)電源濾波等預(yù)處理后,送往整流模塊(如二極管整流電橋),整流出來(lái)的直流電直接輸入逆變模塊(如采用IGBT作為基本元件的IPM模塊)。
逆變模塊則在CPU芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下將直流電轉(zhuǎn)變成不同頻率的交流電,供給壓縮機(jī)工作。
IPM逆變模塊工作原理:IPM模塊利用IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)作為開關(guān)元件。
CPU送來(lái)的六個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(即作為IGBT基極信號(hào))分別控制三相逆變電路的六個(gè)IGBT開關(guān)的通斷。
在每個(gè)周期里每隔60°按一定的順序輪流控制各個(gè)IGBT的通斷,從而在逆變電路的輸出端獲得一定頻率的三相交流電。
通過控制IGBT開關(guān)通斷時(shí)間的長(zhǎng)短(即控制各相的正半周期和負(fù)半周期的脈寬),即可在三相的輸出端獲得不同頻率的交流電。
2
風(fēng)扇電機(jī)的原理
空調(diào)器風(fēng)扇用電機(jī)為一般為單相異步電機(jī),采用PSC接線方式。
根據(jù)使用的需要,風(fēng)扇電機(jī)可進(jìn)行調(diào)速,調(diào)速方法有:定子繞組抽頭式調(diào)速、可控硅調(diào)速等。
1、抽頭式調(diào)速
通過改變電機(jī)定子繞組的匝數(shù)來(lái)改變主繞組上的工作電壓,從而達(dá)到改變磁通、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。抽頭式調(diào)速的PSC電機(jī)定子繞組由主繞組、副繞組和中間繞組(調(diào)速繞組)三部分組成。
2、可控硅調(diào)速
可控硅又稱晶閘管,有單向可控硅和雙向可控硅兩種,單向可控硅特性,當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓,在門極加正向電壓并有一定的門極電流時(shí),元件導(dǎo)通。
管子在導(dǎo)通的情況下,門極即失去作用。晶閘管在導(dǎo)通的情況下,只有當(dāng)其正向陽(yáng)極電壓減少到一定值或陽(yáng)極電壓變?yōu)樨?fù)值,管子截止。
雙向可控硅特性,管子在導(dǎo)通時(shí),當(dāng)電壓降到維持導(dǎo)通的最小電壓以下或變?yōu)榉聪驎r(shí),管子截止,直到下一個(gè)觸發(fā)信號(hào)(脈沖信號(hào))到來(lái)時(shí)才能重新導(dǎo)通。
固態(tài)繼電器:固態(tài)繼電器簡(jiǎn)稱SSR,它是采用雙向晶閘管的無(wú)觸點(diǎn)半導(dǎo)體繼電器。
在輸入端施加觸發(fā)信號(hào)時(shí),光電晶閘管就對(duì)負(fù)載進(jìn)行通斷控制。
在空調(diào)器的風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速中,單片機(jī)輸出的高低電平作為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號(hào),并通過附屬電路檢測(cè)到工頻正弦電流的過零點(diǎn),由程序控制計(jì)時(shí),然后在一定的時(shí)刻接通負(fù)載的電流。
電源電流過零點(diǎn)時(shí)晶閘管自動(dòng)截止,這樣負(fù)載就可獲得所需的有效電壓,若此電壓供給電機(jī),即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)繞組電壓的改變,從而獲得相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
3
空調(diào)其它裝置用電機(jī)的原理
1、步進(jìn)電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件,即外加一個(gè)脈沖信號(hào)于電機(jī)時(shí),電機(jī)就運(yùn)動(dòng)一步。
其轉(zhuǎn)子是由永磁體制成的圓柱體形兩極永磁轉(zhuǎn)子,定子內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子外圓有一定偏心,因而氣隙是不均勻的,氣隙最小,即磁阻最小。
定子銜鐵中套有一集中繞組,繞組兩端由專用電源加入電脈沖信號(hào)。定子繞組未通電時(shí),電機(jī)磁路中有永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通。
此磁通將使轉(zhuǎn)子磁極的軸線趨向于磁路中磁阻最小的位置。
當(dāng)電源給電機(jī)繞組加入一個(gè)脈沖時(shí),定子兩磁極與轉(zhuǎn)子兩磁極的極性相斥,轉(zhuǎn)子就以箭頭n的方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過約180°,直到定子磁極與轉(zhuǎn)子磁極異性極相對(duì)為止。
2、永磁同步電機(jī)
空調(diào)器出風(fēng)柵搖擺葉片裝置上用的微電機(jī),是永磁同步爪極自啟動(dòng)同步電機(jī)。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為~220V/50Hz,它的定子由杯形機(jī)殼、環(huán)形單相線圈和爪極片組成;轉(zhuǎn)子為具有高矯頑力的鐵氧體磁環(huán)。
爪極沿圓周均勻分布,爪極對(duì)數(shù)(磁極對(duì)數(shù))由所要求的同步轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。搖擺電機(jī)爪極對(duì)數(shù)多,轉(zhuǎn)速低,轉(zhuǎn)矩較大,輸出功率小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)固定轉(zhuǎn)向。主令開關(guān)通常安裝在空調(diào)器的控制面板上。它是接通壓縮機(jī)、風(fēng)扇等執(zhí)行設(shè)備的電源開關(guān),也是切換空調(diào)器運(yùn)行狀態(tài)的選擇開關(guān)。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:詳解空調(diào)電機(jī),你知道多少?
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