ECファンとACファンの比較による省エネ分析
この投稿では、ECファンとACファンの違いを、実際の製造ソリューション、動作原理、関連モーターのダイナモメーターデータ、ファンの実際の風量テストデータ、AC軸流ファンとEC軸流ファンの実際の適用シナリオ、および業界の発展動向の観点から分析します。
ACモーターの実際の製造ソリューション
ステーター巻線 リスケージローターステーターローターアセンブリ概略図
実際の写真から、ACモーターのクロススロット巻線方式により、エナメル線の一部がコアを超えて突き出ていることがわかります。
ACモーターの動作原理の主なプロセスは次のとおりです
1.固定子巻線は交流に接続されており、巻線内に回転および変化する磁場が発生します。
2.ステータの回転および変化する磁束ラインは、リスケージローターを通過します。電磁誘導の原理によれば、回転および変化する誘導磁場が回転子に誘導され、回転子磁場は固定子磁場の変化に「追従」します。
3. 2つの磁場が相互作用してローターを回転させます。
ECモーターの実際の製作計画
ステータ巻線永久磁石ロータステータとロータ組立図
実際のオブジェクトの写真から、ECモーターは主に集中巻線を使用しており、これはステーターの周りのコイルの単歯巻線に似ており、エナメル線はクロスワイヤー距離が短いことがわかります。エナメル線は、コアプレーンを比較的超えていません。
ECモーターの動作原理
ECモーターの動作原理は、次の3つのステップに簡略化できます。
1.入力AC電力は、コントローラによって整流され、DC電力に変換され、その後、DC電力は反転によって必要な周波数のAC電力に変換され、電気制御ボードに接続されたエナメル線ヘッドを介してモータ巻線に入力されます。コントローラは、巻線を順番に接続することにより、回転磁界を生成します。
2.回転する磁場は、永久磁石ローターの磁場と相互作用して、モーターを回転させます。
3.コントローラーは、センサー、電流、逆起電力、その他の信号を監視することにより、ローター磁場の位置を正確に決定し、対応する巻線を伝導して駆動磁場を形成することができます。
ECモータの原理と応用におけるACモータと比較した省エネ解析
上記の分析から、ACモーターは電磁誘導によって有効な磁場を確立するため、電気エネルギーの一部を使用して磁場を確立し、運動エネルギーの変換効率が低下することがわかります。ECモーターは永久磁石を使用しているため、ローターの磁場を確立するための電気エネルギーが不要で、エネルギーロスがありません。
次に、巻線と磁場の影響に違いがあります。ACモーターのクロススロット巻線プロセスでは、エナメル線の大部分がコアを超え、漏れや熱が発生し、モーターの運動エネルギーへの変換効率が低下します。ECモーターの巻線方式は、この損失を減らすことができます。
ACモーターの誘導設計原理により、ローターとステーターは固定スリップ設計になっています。モーターが設計負荷を超えると、モーターの実際のスリップが設計スリップから逸脱し、全体的な高効率範囲が狭くなります。ECモーターの永久磁石設計と駆動制御設計により、この状況を効果的に回避できます。このACモーターの欠点を減らすために、実際のアプリケーションではインバーターがよく使用され、ACモーターの速度を調整します。可変周波数速度調整には、主に整流、反転、制御の3つのプロセスが含まれます。これら3つのプロセスでは、変換効率は動作点によって異なり、約85%から96%の範囲です。主なエネルギー損失は整流リンクと反転リンクにあり、総損失の約90%を占めています。ECモーターのコントローラー効率の実際のテスト値は、ほとんどが97%を超えています。一般的に、インバーター付きのACモーターは、ACモーターの運転効率をある程度向上させることができますが、ECと比べるとまだ少しギャップがあります。
以下は、同じ出力と速度範囲の特定のACモーターとECモーターのダイナモメーター曲線です。
この曲線から、ECモーターはより効率的で、より広い範囲の高効率を持っているという結論を導き出すことができます。
インバータ付きACファンとECファンの試験データの省エネ解析:
データの分析を通じて、大型軸流ファンの典型的な動作点である100Paでは、ECソリューションの静圧効率はACプラスインバータソリューションよりも3.3%高いことがわかります。
