解密電機術語可能會令人沮喪,特別是在比較各種類型電機的操作和性能時。例如,一些電機的特徵在於它們的速度(同步或非同步),而其他電機的特徵在於它們的換向方法(有刷或無刷)。然後是電機使用交流電源還是直流電源運行的問題 – 即便是這種看似簡單的區別也可能會產生誤導。舉個例子:「直流」電機使用直流電源,但切換到交流電源來給電機繞組供電。因此,一些專家認為這些電機在技術上應與交流電機屬於同一類別。當你本以為自己已經弄明白這些術語和規格時,伴後出現的其他的名稱或縮寫詞,卻又弄得你「暈頭轉向」。

在運動控制領域,一種相對較新的術語「電子換向」或「EC」電機正變得越來越普遍。那麼這款「新」EC電機究竟該如何歸類呢?

顯而易見,EC電機不是一項新技術。它們是永磁無刷直流(BLDC)電動機,是通過電子換向方法而不是電刷的物理特徵來區分。這些電動機,無論是被稱為「無刷DC」還是「電子換向」,都有一個帶有繞線定子的永磁轉子。電子設備根據轉子位置確定換向或激勵定子繞組的順序,轉子位置通常由三個霍爾感測器或旋轉編碼器提供(儘管存在確定轉子位置而無需額外反饋裝置的方法)。

右側的無刷DC(又名EC)電機使用電子設備,根據霍爾感測器或編碼器提供的轉子位置來確定定子繞組通電的順序。左側的有刷直流電機則是通過電刷和換向器進行機械換向

「EC電機」或「電子換向電機」術語廣泛用於HVAC(制熱,通風設備,空調)和製冷市場,尤其是風扇,鼓風機和壓縮機等設備。而傳統上這些設備都使用AC感應電機。

回想一下,交流感應電機通過先給定子通交流電產生旋轉磁場。該旋轉磁場在轉子中感應出電流,從而產生另一個磁場。定子和轉子磁場以不同的速度(也稱為「非同步」)旋轉,扭矩隨即產生。雖然價格低廉且易於操作,但與BLDC(即EC)電機相比,交流電機的兩個主要特性導致其效率降低。首先,轉子繞組中的感應電流會增加功耗,其次,磁場之間的速度差異(稱為「滑差」)會導致發熱。

由於美國能源部的嚴格規定,具有更高能效的EC電機成為HVAC和製冷應用的首選

實際上,在許多類型的應用和設備中,美國能源部最新的小型電動機效率規則和整體馬力電動機規則,以及HVAC和製冷設備(認為鼓風機和壓縮機)、泵和風機專用的各種DOE規則,迫使電機製造商和設備OEM廠商放棄AC感應電機而使用EC電機。

因此,如果EC電機實際上只是一個不同名稱的BLDC電機,為什麼要在足夠繁雜的電機類型中添加另一個術語呢?一個原因可能是讓那些熟悉交流電機的人避免混淆,將其與多年來主導直流電機市場的任何具有「有刷設計」的DC電機聯繫起來。使用術語「電子換向」而不是「無刷直流」,使用戶不易將現代化、高效率、長壽命的電機與有刷電機設計相混淆,後者效率低,維護頻繁,使用壽命短。

另一個原因:一般而言,ECM是指具有集成驅動器和控制裝置的低功率BLDC電機,通常用於HVAC應用。這裡區分了永磁體,帶獨立驅動和控制的無刷直流電機(BLDC電機)以及集成了驅動器和控制器的電機(EC電機)。然而,一些製造商和原始設備製造商在描述永磁無刷直流電動機時,無論驅動器和控制器是集成在電機中還是與電機分離,術語「EC電機」和「BLDC電機」被他們換著使用。由於很多EC(BLDC)電機製造商不僅供應HVAC和製冷市場,而且還供應運動控制市場,因此,術語「電子換向電機」和「EC電機」收錄進入運動控制詞典里。


推薦閱讀:
相关文章