Dua penyejuk udara meninggalkan kilang yang sama dengan bilah yang sama, perumahan yang sama dan kadar aliran udara yang sama. Satu cabutan 42 W; yang lain menarik 34 W. Di atas kertas perbezaannya ialah motor, tetapi dalam praktiknya ia adalah motor, elektronik pemacu dan titik tepat pada lengkung di mana perkakas memegang motor semasa ia berjalan.
Kesimpulan pertama: kecekapan a motor DC tanpa berus diputuskan oleh tiga perkara yang sebenarnya anda boleh kejuruteraan dan periksa - belanjawan kerugian di dalam motor, belanjawan kerugian dalam elektronik yang menukarnya, dan titik operasi yang memaksa aplikasi itu berjalan. Puncak lembaran data ialah satu titik pada lengkung. Apa yang pelanggan bayar selama lebih sepuluh tahun ialah purata wajaran merentas kitaran tugas sebenar, suhu ambien dan rintangan aliran udara.
Selaraskan ketiga-tiga itu dan motor BLDC kecil biasanya akan mengurangkan kuasa input sebanyak satu perempat hingga satu pertiga terhadap kutub berlorek atau motor aruhan fasa tunggal asas dengan saiz bingkai yang serupa dalam aplikasi kipas. Silap silap - besarkan motor, abaikan pemandu, biarkan ia berjalan pada beban 15% - dan motor "kecekapan tinggi" secara senyap berkelakuan seperti motor biasa.
Kecekapan Adalah Lengkung, Bukan Nombor
Kecekapan disebut sebagai angka tunggal kerana angka tunggal mudah dibandingkan. Dalam perkakas ia berkelakuan seperti lengkung dengan bahagian atas yang luas tetapi terhingga. Dalam motor tanpa berus kecil yang digunakan dalam penyejuk udara, kipas penyejuk dan tudung julat, kecekapan puncak biasanya jatuh dalam jalur 80-90% apabila kuasa aci diukur dengan pemacu motor sendiri disertakan. Motor yang sama ditolak kepada 15-20% tork terkadar sering jatuh ke dalam julat 50-60%, kerana kehilangan besi, belitan dan kehilangan pensuisan tidak mengecut apabila beban berkurangan. Motor kutub berlorek dengan saiz yang setanding biasanya disebut di antara 20% dan 40%, itulah sebabnya pertukaran itu patut dilakukan sama sekali.
Bahagian atas lengkung biasanya terletak di bahagian atas julat kelajuan, pada kira-kira 60-85% tork terkadar, dan ia kekal lebih rata melalui pertengahan julat daripada jangkaan kebanyakan pembeli. Kerataan itu adalah bahagian yang berguna: motor bersaiz untuk titik tugas sebenar, bukan untuk permulaan yang paling teruk, menghabiskan sebahagian besar hayatnya berhampiran bahagian atas dan bukannya di cerun.
Empat perkara patut dituntut daripada pembekal sebelum perbualan beralih kepada harga:
- Peta kecekapan, atau sekurang-kurangnya tiga mata - beban rendah, pertengahan dan undian - bukannya satu angka puncak.
- Kuasa input diukur pada titik reka bentuk perkakas, dengan pendesak pengeluaran dan perumah, bukan pada aci kosong.
- Kenyataan yang jelas sama ada pemandu dan kehilangannya berada di dalam atau di luar nombor yang disebut.
- Penggulungan dan suhu magnet selepas keadaan mantap terma - dua jam, bukan dua minit.
Jika istilah itu masih menetap, kami mata pengetahuan asas tentang motor ialah tempat yang munasabah untuk menyemak definisi sebelum anda membandingkan sebut harga daripada pembekal yang berbeza.
Angka puncak yang diukur pada 24 V pada aci terbuka dengan pemacu makmal tidak setanding dengan yang diukur pada 12 V melalui papan pengeluaran di dalam perumah tertutup. Dua pembekal yang memetik "88% cekap" mungkin menerangkan dua mesin yang berbeza.
Ke Mana Kehilangan Sebenarnya
Motor tanpa berus menang atas kecekapan atas sebab tertentu: menanggalkan berus menghilangkan dua laluan kerugian sekaligus. Sentuhan berus mencipta geseran, dan ia juga mewujudkan penurunan voltan yang kira-kira malar, yang menjadi bahagian yang lebih besar kuasa input semakin rendah voltan bekalan. Pada motor berus 12 V, antara muka berus sahaja boleh menggunakan beberapa peratus kuasa input sebelum seluruh mesin dipertimbangkan.
Apa yang menggantikan berus ialah penyongsang, dan ia tidak percuma. Jambatan tiga fasa dengan enam MOSFET menambah kehilangan pengaliran dan kehilangan pensuisan, dan pemandu yang kurang sepadan boleh menyumbang 10-20% daripada jumlah kerugian. Pertukaran enam langkah adalah murah dan sangat memadai untuk kipas berkelajuan tetap; kawalan berorientasikan medan boleh memulihkan beberapa titik di mana motor menghabiskan masa pada beban separa, dengan kos mikropengawal yang lebih pantas dan lebih banyak masa kejuruteraan.
| Mekanisme kerugian | Bahagian biasa jumlah kerugian | Tuas reka bentuk utama |
|---|---|---|
| Kuprum pemegun (resistif) | 30-45% | Faktor isi kuprum, ketumpatan arus, laluan terma ke perumahan |
| Besi (histeresis dan arus pusar) | 15-25% | Gred dan ketebalan laminasi, ketumpatan fluks, geometri slot |
| Elektronik pemacu (konduksi dan pensuisan) | 10-20% | MOSFET on-rintangan, frekuensi pensuisan, skim modulasi |
| Galas, windage dan seret rotor | 5-15% | Jenis galas dan pramuat, penjajaran aci, keseimbangan pendesak |
| Kehilangan sesat dan harmoni | 3-10% | Gabungan slot-tiang, condong, toleransi pembuatan |
Dua butiran lebih penting daripada kebanyakan helaian spesifikasi yang dicadangkan. Gred laminasi adalah yang pertama: beralih kepada keluli yang lebih nipis dan tahan rintangan lebih tinggi mengurangkan bahagian kehilangan besi semasa pusar, yang merupakan bahagian yang paling mudah dipengaruhi. Gabungan kutub slot dan pencongan adalah yang kedua: ia membentuk kehilangan sesat dan harmonik dan, sama pentingnya, bunyi yang dihasilkan oleh perkakas pada tetapan kelajuan paling senyap.
Motor yang mengukur lapan mata lebih tinggi di atas bangku boleh kehilangan kelebihan itu apabila ia dipasang ke dalam perumah dengan pendesak yang berbeza dan saluran yang lebih panjang.
Cara Beban dan Suhu Menggerakkan Titik Operasi
Beban kipas dan blower mengikut dua peraturan anggaran: tork meningkat dengan kuasa dua kelajuan, dan kuasa aci dengan kubus. Mengurangkan separuh kelajuan mengurangkan aliran udara kepada kira-kira separuh dan mengurangkan kuasa aci kepada kira-kira satu perlapan. Itulah hujah paling kuat untuk kelajuan berubah-ubah dalam tudung julat dan penyejuk udara, kerana kebanyakan tenaga dibelanjakan di bahagian atas julat kelajuan manakala kebanyakan masa operasi dihabiskan jauh di bawahnya.
Begitu juga sebaliknya. Dalam perkakas, kecekapan bukanlah hak milik motor sahaja; ia adalah hak milik motor ditambah laluan udara. Penapis tersumbat, saluran berkedut atau gril bersaiz kecil meningkatkan tekanan statik, meningkatkan tork yang dituntut oleh pendesak pada kelajuan yang sama, dan menggelongsorkan motor ke bawah sebelah kanan lengkungnya. Motor dengan kemuncak yang besar masih boleh menamatkan hayatnya pada kecekapan 60% kerana laluan udara tidak pernah dipadankan dengannya.
Suhu mengubah nombor juga. Rintangan belitan kuprum meningkat kira-kira 0.39% setiap darjah Celsius, jadi belitan yang memanaskan dari 25 hingga 90 darjah menambah kira-kira satu perempat kepada kehilangan rintangannya pada arus yang sama. Magnet kekal kehilangan fluks apabila ia memanaskan - tersinter NdFeB sekitar 0.11-0.12% setiap darjah Celsius - jadi tork yang tersedia pada 100 darjah adalah lebih rendah daripada tork katalog yang diukur pada suhu bilik. Memilih gred magnet yang lebih berat atau laluan haba yang lebih baik ke perumahan adalah keputusan kos, bukan keputusan teknikal.
Setiap motor mempunyai lantai kehilangan tetap: seretan galas, belitan dan kehilangan pensuisan yang tidak pernah hilang pada beban rendah. Inilah sebabnya mengapa kecekapan jatuh ke arah sifar apabila kelajuan menghampiri sifar, dan mengapa "kecekapan pada kelajuan sangat rendah" adalah soalan yang mengelirukan. Soalan yang berguna ialah jumlah tenaga yang digunakan sepanjang kitaran tugas.
Penyejuk udara menggambarkan masalah dengan baik. Mereka berjalan selama berjam-jam pada keadaan yang hanyut dengan cuaca, jadi motor perlu memegang kecekapan yang munasabah merentasi jalur lebar dan bukannya pada satu titik yang menyanjung. Itulah ringkasan yang kami reka bentuk motor penyejuk udara terhadap.
AC atau BLDC: Memadankan Motor dengan Perkakas
Tanpa berus bukan pilihan yang tepat secara automatik. Motor yang dikendalikan kapasitor fasa tunggal tidak mempunyai elektronik, tiada pengesan kedudukan rotor, tiada perisian tegar dan sangat sedikit bahagian. Dalam perkakas berkelajuan tetap dengan kitaran tugas harian yang singkat, tenaga yang dijimatkan oleh BLDC mungkin tidak membayar balik kos tambahan dalam hayat produk. Pengiraan itu berubah sebaik sahaja beban berubah, kitaran tugas menjadi panjang, atau perkakas dijangka senyap pada kelajuan rendah.
Apabila alternatif AC masih menang
Operasi berkelajuan tetap, sasaran kos yang agresif, bekalan sesalur yang kotor atau tidak stabil, dan kitaran tugas yang singkat semuanya memihak kepada motor tak segerak fasa tunggal. Jika perkakas hanya memerlukan satu aliran udara dan berjalan dua puluh minit sehari, jawapan kejuruteraan yang jujur biasanya adalah mesin yang lebih ringkas.
Tudung julat terletak di bahagian lain garisan itu. Permintaan sedutan naik dan turun dengan apa yang ada di atas dapur, dan jurang antara reneh lembut dan kuali panas adalah faktor beberapa aliran udara. Kawalan tambah motor DC membenarkan hud mengikut beban dan bukannya bertukar antara tiga pili, dan dari situlah kebanyakan penjimatan tenaga berasal - bukan dari motor secara berasingan. Kami melihat perbandingan dengan lebih terperinci dalam artikel mengenai bagaimana motor DC hud julat meningkatkan kecekapan tenaga berbanding dengan motor AC tradisional .
Perkara yang Perlu Disahkan Sebelum Anda Meluluskan Motor
Pengesahan adalah lebih murah daripada kerja semula. Ujian bangku di titik reka bentuk mengambil masa setengah hari dan menjawab soalan yang tidak dapat dilakukan oleh lembaran data.
- Ukur kuasa input pada voltan bekalan biasa perkakas, dengan pemacu pengeluaran, pada titik tugas reka bentuk dan bukannya titik undian motor.
- Ukur tork dan kelajuan aci pada masa yang sama. Kecekapan ialah tork kali kelajuan sudut dibahagikan dengan kuasa input elektrik; menganggarkan tork daripada arus hanya boleh diterima sebagai hantaran pertama.
- Jalankan sekurang-kurangnya 90 minit sebelum merakam data, jadi belitan dan magnet mencapai keadaan mantap terma.
- Ulangi pada hujung rendah dan tinggi julat kawalan dan pada suhu ambien terburuk.
- Bandingkan cabutan semasa dengan sampel yang diluluskan, menggunakan jalur toleransi yang anda sanggup kuatkan; tambah atau tolak 10% pada arus dan 5% pada kelajuan meliputi penyebaran pengeluaran biasa dalam motor kecil.
Satu jam ujian di tempat tugas sebenar biasanya berharga kurang daripada satu kumpulan pulangan medan. Jika kecekapan yang disebut tidak boleh diterbitkan semula di perumahan anda sendiri, ia juga tidak akan dipaparkan pada bil elektrik pengguna akhir.
Kami membina kedua-dua talian motor AC dan DC untuk aplikasi ini - motor udara sejuk, motor pemanas, motor wasap minyak berkapsul plastik dan julat DC - dan kami membangunkan lukisan atau sampel pelanggan di mana siri standard tidak sesuai.
Kapasiti harian melebihi 80,000 unit penting di sini dalam erti kata yang berbeza: sampel yang anda luluskan mesti boleh dihasilkan semula pada volum, dan konsistensi merentas penghantaran bernilai lebih daripada angka puncak yang hanya boleh dicapai oleh prototaip.
Kecekapan motor DC tanpa berus adalah sifat sistem. Motor menyumbang satu bajet kerugian, pemandu menyumbang satu lagi, dan pendesak, saluran dan suhu ambien menentukan di mana pada lengkungan perkakas itu sebenarnya hidup. Tiada satu pun daripada itu boleh diselesaikan dengan membandingkan nombor puncak dalam dua petikan. Perintah kerja adalah mudah: tentukan titik tugas sebenar, minta kecekapan pada ketika itu dengan pemacu pengeluaran, uji ia hangat dan di dalam perumahan sebenar, dan anggap jurang antara puncak dan kecekapan pengendalian sebagai nombor yang muncul pada meter.
Jika tiada siri standard yang sesuai dengan titik operasi itu, motor biasanya boleh dibangunkan padanya - iaitu cara kebanyakan motor perkakas kecil di pasaran tiba pada bentuk sedia ada pada mulanya.
++86 13524608688
