Ο κινητήρας του κλιματιστικού είναι ένα από τα πιο σημαντικά εξαρτήματα του κλιματιστικού. Χωρίς τον κινητήρα, το κλιματιστικό χάνει το νόημά του.
Οι κινητήρες κλιματισμού περιλαμβάνουν κυρίως συμπιεστές, κινητήρες ανεμιστήρων (αξονικούς ανεμιστήρες και ανεμιστήρες εγκάρσιας ροής) και αιωρούμενες λεπίδες παροχής αέρα (βηματικούς κινητήρες και σύγχρονους κινητήρες). Για να κατανοήσουμε λεπτομερέστερα την αρχή λειτουργίας των κινητήρων κλιματισμού, τους ταξινομούμε και τους εξηγούμε αναλυτικά!
01
Αρχή κινητήρα συμπιεστή
1. Μονοφασικός ασύγχρονος κινητήρας
Οι μονοφασικοί συμπιεστές για κλιματιστικά έχουν δύο περιελίξεις, δηλαδή το τύλιγμα εκκίνησης και το τύλιγμα λειτουργίας (κύριο τύλιγμα), και τρεις ακροδέκτες, οι οποίοι είναι ο κοινός ακροδέκτης, ο ακροδέκτης εκκίνησης και ο ακροδέκτης λειτουργίας, που γενικά οδηγούνται από τη λειτουργία του πυκνωτή και εφαρμόστε σταθερό έλεγχο ταχύτητας.
Κατά τη διαδικασία εκκίνησης του κινητήρα στην κανονική λειτουργία, το κύκλωμα βοηθητικής περιέλιξης συνδέεται πάντα με πυκνωτή σε σειρά, έτσι ώστε η ηλεκτρική συσκευή να έχει καλή απόδοση λειτουργίας, υψηλή απόδοση και συντελεστή ισχύος και να λειτουργεί αξιόπιστα.
2. Τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας
Η δομή του είναι παρόμοια με αυτή ενός μονοφασικού κινητήρα. Η διαφορά είναι ότι ο στάτορας ενός τριφασικού κινητήρα αποτελείται από τρία σετ εντελώς συμμετρικών περιελίξεων. Αυτές οι τρεις περιελίξεις είναι ενσωματωμένες στις εγκοπές του πυρήνα του στάτη και κλιμακώνονται κατά 120 μοιρών ηλεκτρική γωνία στη χωρική κατανομή.
Οι τρεις περιελίξεις μπορούν να συνδεθούν σε σχήμα Y ή σχήμα △. Όταν τριφασικά συμμετρικά ρεύματα περνούν στις περιελίξεις του στάτορα (δηλαδή, τα τριφασικά ρεύματα διαφέρουν κατά 120 μοίρες ως προς το χρόνο και τη φάση), το διάκενο αέρα μεταξύ των ρότορων δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο προκαλεί τον δρομέα για τη δημιουργία ηλεκτρομαγνητικής ροπής λόγω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.
Ο τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας έχει απλή δομή και εξαιρετική απόδοση. Η ροπή, η απόδοση και ο συντελεστής ισχύος είναι υψηλότεροι από εκείνους του μονοφασικού ασύγχρονου κινητήρα. Επομένως, τα κλιματιστικά με υψηλότερη ισχύ, όπως οι συμπιεστές κλιματιστικών ντουλαπιών, χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον τριφασικούς ασύγχρονους κινητήρες.
3. Κινητήρας μετατροπής συχνότητας
Εφόσον αλλάζει η συχνότητα ισχύος του ασύγχρονου κινητήρα, μπορούν να ληφθούν διαφορετικές ταχύτητες κινητήρα.
Η ρύθμιση ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας όχι μόνο μπορεί να επιτύχει ομαλή ρύθμιση ταχύτητας, αλλά έχει επίσης ευρύ φάσμα ρύθμισης ταχύτητας, υψηλή απόδοση, γρήγορη απόκριση, μικρό ρεύμα εκκίνησης, μικρή επίδραση στο ηλεκτρικό δίκτυο και καλή απόδοση άνεσης. Είναι μια ιδανική μέθοδος ρύθμισης ταχύτητας εξοικονόμησης ενέργειας.
Συγκεκριμένα, τα κλιματιστικά αντλίας θερμότητας μπορούν να ελέγξουν την ποσότητα της θερμότητας που παράγεται από την αντλία θερμότητας μέσω ρύθμισης στροφών μεταβλητής συχνότητας, η οποία δεν περιορίζεται από την εξωτερική θερμοκρασία, βελτιώνοντας έτσι σημαντικά τη θερμαντική της ικανότητα.
Η διαδικασία εργασίας του μετατροπέα συχνότητας: ο μετατροπέας συχνότητας υιοθετεί γενικά τη μέθοδο έμμεσης μετατροπής συχνότητας (AC-DC-AC), η οποία αποτελείται από δύο διαδικασίες: διόρθωση και αναστροφή.
Το ρεύμα δικτύου συχνότητας ισχύος (50 Hz) αποστέλλεται στη μονάδα ανορθωτή (όπως μια γέφυρα ανορθωτή διόδου) μετά από προεπεξεργασία, όπως φιλτράρισμα τροφοδοσίας, και η διορθωμένη ισχύς συνεχούς ρεύματος εισάγεται απευθείας στη μονάδα μετατροπέα (όπως η μονάδα IPM που χρησιμοποιεί IGBT ως βασικό συστατικό).
Η μονάδα μετατροπέα μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα διαφορετικών συχνοτήτων υπό την επίδραση του σήματος οδήγησης του τσιπ της CPU και τροφοδοτεί τον συμπιεστή σε λειτουργία.
Αρχή λειτουργίας της μονάδας μετατροπέα IPM: Η μονάδα IPM χρησιμοποιεί IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ως στοιχείο μεταγωγής.
Τα έξι σήματα κίνησης που στέλνει η CPU (δηλαδή ως σήμα βάσης IGBT) ελέγχουν αντίστοιχα το on-off των έξι διακοπτών IGBT του τριφασικού κυκλώματος μετατροπέα.
Σε κάθε κύκλο, το on-off κάθε IGBT ελέγχεται με τη σειρά του σύμφωνα με μια συγκεκριμένη σειρά κάθε 60 μοίρες, έτσι ώστε να λαμβάνεται ένα τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα συγκεκριμένης συχνότητας στο άκρο εξόδου του κυκλώματος μετατροπέα.
Με τον έλεγχο της διάρκειας του χρόνου ενεργοποίησης-απενεργοποίησης του διακόπτη IGBT (δηλαδή, ελέγχοντας το πλάτος παλμού του θετικού μισού κύκλου και του αρνητικού μισού κύκλου κάθε φάσης), μπορούν να ληφθούν εναλλασσόμενα ρεύματα διαφορετικών συχνοτήτων στους ακροδέκτες εξόδου του τις τρεις φάσεις.
02
Η αρχή του κινητήρα ανεμιστήρα
Ο κινητήρας που χρησιμοποιείται για τον ανεμιστήρα του κλιματιστικού είναι γενικά ένας μονοφασικός ασύγχρονος κινητήρας, ο οποίος υιοθετεί τη μέθοδο καλωδίωσης PSC.
Ανάλογα με τις ανάγκες χρήσης, η ταχύτητα του κινητήρα του ανεμιστήρα μπορεί να ρυθμιστεί. Οι μέθοδοι ρύθμισης της ταχύτητας περιλαμβάνουν: ρύθμιση ταχύτητας περιέλιξης στάτορα, ρύθμιση ταχύτητας θυρίστορ κ.λπ.
1. Αγγίξτε τον τύπο ρύθμισης ταχύτητας
Με την αλλαγή του αριθμού των στροφών της περιέλιξης του στάτη του κινητήρα, αλλάζει η τάση εργασίας στο κύριο τύλιγμα, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της αλλαγής της μαγνητικής ροής και της ρύθμισης της ταχύτητας. Η περιέλιξη του στάτορα του κινητήρα PSC με ρύθμιση ταχύτητας βρύσης αποτελείται από τρία μέρη: το κύριο τύλιγμα, το βοηθητικό τύλιγμα και το μεσαίο τύλιγμα (τύλιγμα ρύθμισης ταχύτητας).
2. Ρύθμιση ταχύτητας SCR
Το θυρίστορ, γνωστό και ως θυρίστορ, έχει δύο τύπους: θυρίστορ μονής κατεύθυνσης και θυρίστορ διπλής κατεύθυνσης. Το μονόδρομο θυρίστορ έχει χαρακτηριστικά. Όταν το θυρίστορ υποβάλλεται σε τάση προς τα εμπρός ανόδου, εφαρμόζεται μια τάση προς τα εμπρός στην πύλη και υπάρχει ένα ορισμένο ρεύμα πύλης. , το στοιχείο είναι ενεργοποιημένο.
Όταν ο σωλήνας είναι ενεργοποιημένος, η πύλη θα χάσει τη λειτουργία της. Όταν το θυρίστορ είναι ενεργοποιημένο, μόνο όταν η θετική τάση ανόδου του μειωθεί σε μια ορισμένη τιμή ή η τάση ανόδου γίνει αρνητική, ο σωλήνας απενεργοποιείται.
Χαρακτηριστικά Triac, όταν ο σωλήνας είναι ενεργοποιημένος, όταν η τάση πέσει κάτω από την ελάχιστη τάση για διατήρηση της αγωγιμότητας ή αντιστρέφεται, ο σωλήνας κόβεται και μπορεί να ενεργοποιηθεί ξανά μέχρι να φτάσει το επόμενο σήμα ενεργοποίησης (σήμα παλμού).
Ρελέ στερεάς κατάστασης: Το ρελέ στερεάς κατάστασης συντομεύεται ως SSR, το οποίο είναι ένας ηλεκτρονόμος ημιαγωγών χωρίς επαφή που χρησιμοποιεί ένα αμφίδρομο θυρίστορ.
Όταν εφαρμόζεται σήμα σκανδάλης στην είσοδο, το φωτοθυρίστορ ελέγχει την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του φορτίου.
Στη ρύθμιση ταχύτητας του κινητήρα ανεμιστήρα του κλιματιστικού, η έξοδος υψηλών και χαμηλών επιπέδων από τον μικροϋπολογιστή ενός τσιπ χρησιμοποιούνται ως σήμα ενεργοποίησης του ρελέ στερεάς κατάστασης και το σημείο μηδενικής διέλευσης του ημιτονοειδούς ρεύματος συχνότητας ισχύος είναι ανιχνεύεται μέσω του βοηθητικού κυκλώματος και ο χρονισμός ελέγχεται από το πρόγραμμα και στη συνέχεια το φορτίο ενεργοποιείται σε μια συγκεκριμένη στιγμή. το ρεύμα.
Όταν το ρεύμα τροφοδοσίας διασχίζει το σημείο μηδέν, το θυρίστορ απενεργοποιείται αυτόματα, έτσι ώστε το φορτίο να αποκτήσει την απαιτούμενη ενεργή τάση. Εάν αυτή η τάση παρέχεται στον κινητήρα, η τάση περιέλιξης του κινητήρα μπορεί να αλλάξει για να ληφθεί η αντίστοιχη ταχύτητα.
03
Αρχές κινητήρων που χρησιμοποιούνται σε άλλα κλιματιστικά
1. Βηματικός κινητήρας
Ένας βηματικός κινητήρας είναι ένα εκτελεστικό στοιχείο που μετατρέπει τα ηλεκτρικά σήματα παλμών σε γραμμική μετατόπιση ή γωνιακή μετατόπιση, δηλαδή, όταν εφαρμόζεται ένα παλμικό σήμα στον κινητήρα, ο κινητήρας κινείται ένα βήμα.
Ο ρότορας είναι ένας κυλινδρικός διπολικός ρότορας μόνιμου μαγνήτη κατασκευασμένος από μόνιμους μαγνήτες. Ο εσωτερικός κύκλος του στάτορα και ο εξωτερικός κύκλος του ρότορα έχουν μια ορισμένη εκκεντρότητα, επομένως το διάκενο αέρα είναι ανομοιόμορφο και το διάκενο αέρα είναι το μικρότερο, δηλαδή η μαγνητική αντίσταση είναι η μικρότερη.
Ένα συγκεντρωμένο τύλιγμα τοποθετείται στον οπλισμό του στάτη και προστίθενται ηλεκτρικά σήματα παλμών και στα δύο άκρα της περιέλιξης μέσω ειδικής παροχής ρεύματος. Όταν η περιέλιξη του στάτη δεν ενεργοποιείται, υπάρχει μια μαγνητική ροή που δημιουργείται από τον ρότορα μόνιμου μαγνήτη στο μαγνητικό κύκλωμα του κινητήρα.
Αυτή η ροή θα τείνει προς τον άξονα των πόλων του ρότορα προς τη θέση στο μαγνητικό κύκλωμα όπου η απροθυμία είναι ελάχιστη.
Όταν το τροφοδοτικό προσθέτει έναν παλμό στην περιέλιξη του κινητήρα, οι πολικότητες των δύο μαγνητικών πόλων του στάτορα και των δύο μαγνητικών πόλων του ρότορα απωθούνται και ο ρότορας περιστρέφεται αριστερόστροφα περίπου 180 μοίρες προς την κατεύθυνση του βέλους n μέχρι τον στάτορα ο μαγνητικός πόλος και ο μαγνητικός πόλος του ρότορα είναι απέναντι.
2. Σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη
Ο μικροκινητήρας που χρησιμοποιείται στη συσκευή αιωρούμενης λεπίδας ψησταριάς εξόδου κλιματισμού είναι ένας σύγχρονος σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη με πόλο με νύχια με αυτοεκκίνηση.
Η τάση οδήγησης του κινητήρα είναι ~220V/50Hz και ο στάτορας του αποτελείται από ένα περίβλημα σε σχήμα κυπέλλου, ένα δακτυλιοειδές μονοφασικό πηνίο και κομμάτια πόλων με νύχια. ο ρότορας είναι ένας δακτύλιος φερρίτη με υψηλή καταναγκαστική ικανότητα.
Οι πόλοι των νυχιών κατανέμονται ομοιόμορφα κατά μήκος της περιφέρειας και ο αριθμός των ζευγών πόλων των νυχιών (μαγνητικά ζεύγη πόλων) καθορίζεται από την απαιτούμενη σύγχρονη ταχύτητα. Ο κινητήρας περιστροφής έχει πολλά ζεύγη πόλων με νύχια, χαμηλή ταχύτητα, μεγάλη ροπή, μικρή ισχύ εξόδου, απλή δομή και χωρίς σταθερό τιμόνι.
Ο κύριος διακόπτης τοποθετείται συνήθως στον πίνακα ελέγχου του κλιματιστικού. Είναι ο διακόπτης ισχύος για τη σύνδεση του συμπιεστή, του ανεμιστήρα και άλλου εκτελεστικού εξοπλισμού, καθώς και ο διακόπτης επιλογής για την αλλαγή της κατάστασης λειτουργίας του κλιματιστικού.
