Silnik klimatyzatora jest jednym z najważniejszych elementów klimatyzatora. Bez silnika klimatyzator traci sens.
Silniki klimatyzacji obejmują głównie sprężarki, silniki wentylatorów (wentylatory osiowe i wentylatory poprzeczne) oraz wahliwe łopatki nawiewu powietrza (silniki krokowe i silniki synchroniczne). Aby dokładniej zrozumieć zasadę działania silników do klimatyzacji, klasyfikujemy je i szczegółowo wyjaśniamy!
01
Zasada silnika sprężarki
1. Jednofazowy silnik asynchroniczny
Sprężarki jednofazowe do klimatyzatorów mają dwa uzwojenia, a mianowicie uzwojenie rozruchowe i uzwojenie robocze (uzwojenie główne) oraz trzy zaciski, które są zaciskiem wspólnym, zaciskiem rozruchowym i zaciskiem roboczym, które są zwykle napędzane przez działanie kondensatora i wdrożyć stałą kontrolę prędkości.
Podczas procesu uruchamiania silnika do normalnej pracy obwód uzwojenia pomocniczego jest zawsze połączony szeregowo z kondensatorem, dzięki czemu urządzenie elektryczne ma dobrą wydajność pracy, wysoką sprawność i współczynnik mocy oraz działa niezawodnie.
2. Trójfazowy silnik asynchroniczny
Jego budowa jest podobna do konstrukcji silnika jednofazowego. Różnica polega na tym, że stojan silnika trójfazowego składa się z trzech kompletów całkowicie symetrycznych uzwojeń. Te trzy uzwojenia są osadzone w żłobkach rdzenia stojana i są przesunięte pod kątem 120 stopni w rozkładzie przestrzennym.
Trzy uzwojenia mogą być połączone w kształcie litery Y lub △. Gdy do uzwojeń stojana przepuszczane są trójfazowe prądy symetryczne (czyli prądy trójfazowe różnią się pod względem czasu i fazy o 120 stopni), szczelina powietrzna między wirnikami wytwarza wirujące pole magnetyczne, które powoduje, że wirnik do generowania momentu elektromagnetycznego w wyniku indukcji elektromagnetycznej.
Trójfazowy silnik asynchroniczny ma prostą konstrukcję i doskonałe osiągi. Moment obrotowy, sprawność i współczynnik mocy są wyższe niż w przypadku jednofazowego silnika asynchronicznego. Dlatego klimatyzatory o większej mocy, takie jak klimatyzatory szafowe, w większości wykorzystują trójfazowe silniki asynchroniczne.
3. Silnik konwersji częstotliwości
Dopóki zmienia się częstotliwość zasilania silnika asynchronicznego, można uzyskać różne prędkości silnika.
Regulacja prędkości o zmiennej częstotliwości może nie tylko osiągnąć płynną regulację prędkości, ale ma również szeroki zakres regulacji prędkości, wysoką wydajność, szybką reakcję, mały prąd rozruchowy, niewielki wpływ na sieć energetyczną i dobrą wydajność komfortu. Jest to energooszczędna metoda idealnej regulacji prędkości.
W szczególności klimatyzatory z pompą ciepła mogą kontrolować ilość ciepła wytwarzanego przez pompę ciepła poprzez regulację prędkości o zmiennej częstotliwości, która nie jest ograniczona przez temperaturę zewnętrzną, co znacznie poprawia jej wydajność grzewczą.
Proces roboczy przetwornicy częstotliwości: przetwornica częstotliwości zasadniczo przyjmuje metodę pośredniej konwersji częstotliwości (AC-DC-AC), która składa się z dwóch procesów: prostowania i inwersji.
Prąd sieciowy o częstotliwości 50 Hz jest przesyłany do modułu prostownika (takiego jak mostek prostownika diodowego) po wstępnym przetworzeniu, takim jak filtrowanie zasilania, a wyprostowana moc prądu stałego jest bezpośrednio wprowadzana do modułu inwertera (takiego jak moduł IPM wykorzystujący IGBT jako podstawowy składnik).
Moduł inwertera przekształca prąd stały w prąd przemienny o różnych częstotliwościach pod wpływem sygnału sterującego układu procesora i zasila sprężarkę.
Zasada działania modułu inwertera IPM: Moduł IPM wykorzystuje IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką) jako element przełączający.
Sześć sygnałów sterujących wysyłanych przez procesor (tj. jako sygnał bazowy IGBT) odpowiednio steruje włączaniem i wyłączaniem sześciu przełączników IGBT trójfazowego obwodu falownika.
W każdym cyklu, włączanie-wyłączanie każdego tranzystora IGBT jest sterowane po kolei zgodnie z określoną kolejnością co 60 stopni, tak aby uzyskać trójfazowy prąd przemienny o określonej częstotliwości na wyjściowym końcu obwodu falownika.
Kontrolując długość czasu włączenia/wyłączenia przełącznika IGBT (czyli kontrolując szerokość impulsu dodatniego półokresu i ujemnego półokresu każdej fazy), można uzyskać prądy przemienne o różnych częstotliwościach na zaciskach wyjściowych trzy fazy.
02
Zasada działania silnika wentylatora
Silnik używany do wentylatora klimatyzatora jest ogólnie jednofazowym silnikiem asynchronicznym, który przyjmuje metodę okablowania PSC.
W zależności od potrzeb użytkowania można regulować prędkość silnika wentylatora. Metody regulacji prędkości obejmują: regulację prędkości uzwojenia stojana, regulację prędkości tyrystora itp.
1. Regulacja prędkości typu Tap
Zmieniając liczbę zwojów uzwojenia stojana silnika, zmienia się napięcie robocze na uzwojeniu głównym, tak aby osiągnąć cel zmiany strumienia magnetycznego i regulacji prędkości. Uzwojenie stojana silnika PSC z regulacją prędkości zaczepu składa się z trzech części: uzwojenia głównego, uzwojenia pomocniczego i uzwojenia środkowego (uzwojenie regulujące prędkość).
2. Regulacja prędkości SCR
Tyrystor, znany również jako tyrystor, ma dwa typy: tyrystor jednokierunkowy i tyrystor dwukierunkowy. Tyrystor jednokierunkowy ma właściwości. Kiedy tyrystor jest poddawany działaniu napięcia anodowego do przodu, do bramki przykładane jest napięcie przewodzenia i występuje pewien prąd bramki. , element jest włączony.
Po włączeniu tuby bramka traci swoją funkcję. Gdy tyrystor jest włączony, dopiero gdy jego dodatnie napięcie anodowe spadnie do określonej wartości lub napięcie anodowe stanie się ujemne, lampa zostaje wyłączona.
Charakterystyka triaka, gdy lampa jest załączona, gdy napięcie spadnie poniżej minimalnego napięcia podtrzymującego przewodnictwo lub zostanie odwrócone, lampa jest odcinana i można ją ponownie włączyć do momentu pojawienia się kolejnego sygnału wyzwalającego (sygnał impulsowy).
Przekaźnik półprzewodnikowy: Przekaźnik półprzewodnikowy jest w skrócie SSR, który jest bezkontaktowym przekaźnikiem półprzewodnikowym wykorzystującym dwukierunkowy tyrystor.
Po podaniu na wejście sygnału wyzwalającego fototyrystor steruje włączaniem i wyłączaniem obciążenia.
W regulacji prędkości silnika wentylatora klimatyzatora, wysokie i niskie poziomy wyprowadzane przez jednoukładowy mikrokomputer są wykorzystywane jako sygnał wyzwalający przekaźnika półprzewodnikowego, a punkt przejścia przez zero prądu sinusoidalnego o częstotliwości zasilania jest wykrywane przez obwód pomocniczy, a czas jest kontrolowany przez program, a następnie obciążenie jest włączane o określonej godzinie. obecny.
Gdy prąd zasilacza przekroczy punkt zerowy, tyrystor jest automatycznie wyłączany, dzięki czemu obciążenie może uzyskać wymagane skuteczne napięcie. Jeśli to napięcie jest dostarczane do silnika, napięcie uzwojenia silnika można zmienić, aby uzyskać odpowiednią prędkość.
03
Zasady działania silników stosowanych w innych klimatyzatorach
1. Silnik krokowy
Silnik krokowy jest elementem wykonawczym, który przekształca sygnały impulsów elektrycznych na przemieszczenie liniowe lub przemieszczenie kątowe, co oznacza, że gdy do silnika zostanie doprowadzony sygnał impulsowy, silnik wykonuje jeden krok.
Wirnik jest cylindrycznym, dwubiegunowym wirnikiem z magnesami trwałymi, wykonanym z magnesów trwałych. Wewnętrzny okrąg stojana i zewnętrzny okrąg wirnika mają pewną mimośrodowość, więc szczelina powietrzna jest nierówna, a szczelina powietrzna jest najmniejsza, to znaczy opór magnetyczny jest najmniejszy.
W tworniku stojana osadzone jest uzwojenie skoncentrowane, a sygnały impulsów elektrycznych są dodawane na obu końcach uzwojenia przez specjalny zasilacz. Gdy uzwojenie stojana nie jest zasilane, w obwodzie magnetycznym silnika powstaje strumień magnetyczny generowany przez wirnik z magnesem trwałym.
Ten strumień będzie dążył do osi biegunów wirnika w kierunku położenia w obwodzie magnetycznym, w którym reluktancja jest minimalna.
Gdy zasilacz dodaje impuls do uzwojenia silnika, bieguny dwóch biegunów magnetycznych stojana i dwóch biegunów magnetycznych wirnika odpychają się, a wirnik obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara o około 180 stopni w kierunku strzałki n aż do stojana biegun magnetyczny i biegun magnetyczny wirnika są przeciwne.
2. Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi
Mikrosilnik stosowany w urządzeniu z obrotowym ostrzem kratki wylotowej klimatyzacji jest synchronicznym silnikiem synchronicznym z magnesem trwałym z biegunem pazurowym z samoczynnym rozruchem.
Napięcie sterujące silnika wynosi ~220V/50Hz, a jego stojan składa się z obudowy w kształcie miseczki, pierścieniowej cewki jednofazowej i nabiegunników kłowych; wirnik jest pierścieniem ferrytowym o wysokiej koercji.
Bieguny pazurów są równomiernie rozmieszczone na obwodzie, a liczba par biegunów pazurów (par biegunów magnetycznych) jest określona przez wymaganą prędkość synchroniczną. Silnik wychylny ma wiele par biegunów pazurów, niską prędkość, duży moment obrotowy, małą moc wyjściową, prostą konstrukcję i brak stałego sterowania.
Wyłącznik główny jest zwykle instalowany na panelu sterowania klimatyzatora. Jest to wyłącznik zasilania do podłączenia sprężarki, wentylatora i innych urządzeń wykonawczych, a także przełącznik wyboru do przełączania stanu pracy klimatyzatora.
