O motor do ar condicionado é um dos componentes mais importantes do ar condicionado. Sem o motor, o ar condicionado perde o sentido.
Os motores de ar condicionado incluem principalmente compressores, motores de ventiladores (ventiladores axiais e ventiladores de fluxo cruzado) e lâminas de suprimento de ar oscilantes (motores de passo e motores síncronos). Para entender mais detalhadamente o princípio de funcionamento dos motores de ar condicionado, nós os classificamos e explicamos detalhadamente!
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Princípio do motor do compressor
1. Motor assíncrono monofásico
Os compressores monofásicos para condicionadores de ar possuem dois enrolamentos, a saber, o enrolamento de partida e o enrolamento de funcionamento (enrolamento principal), e três terminais, que são o terminal comum, o terminal de partida e o terminal de funcionamento, que geralmente são acionados por operação de capacitor e implementar controle de velocidade constante.
Durante o processo de partida do motor para a operação normal, o circuito do enrolamento auxiliar é sempre conectado com um capacitor em série, para que o aparelho elétrico tenha bom desempenho de funcionamento, alta eficiência e fator de potência, e funcione de forma confiável.
2. Motor assíncrono trifásico
Sua estrutura é semelhante à de um motor monofásico. A diferença é que o estator de um motor trifásico é composto por três conjuntos de enrolamentos completamente simétricos. Esses três enrolamentos estão embutidos nas ranhuras do núcleo do estator e são escalonados por um ângulo elétrico de 120 graus na distribuição espacial.
Os três enrolamentos podem ser conectados em forma de Y ou em forma de △. Quando correntes trifásicas simétricas são passadas para os enrolamentos do estator (ou seja, as correntes trifásicas diferem em 120 graus em termos de tempo e fase), o entreferro entre os rotores gera um campo magnético rotativo, que faz com que o rotor para gerar torque eletromagnético devido à indução eletromagnética.
O motor assíncrono trifásico possui estrutura simples e excelente desempenho. O torque, a eficiência e o fator de potência são maiores que os do motor assíncrono monofásico. Portanto, condicionadores de ar com maior potência, como compressores de ar condicionado de gabinete, usam principalmente motores assíncronos trifásicos.
3. Motor de conversão de frequência
Desde que a frequência de alimentação do motor assíncrono seja alterada, diferentes velocidades do motor podem ser obtidas.
A regulação de velocidade de frequência variável pode não apenas alcançar uma regulação de velocidade suave, mas também possui uma ampla faixa de regulação de velocidade, alta eficiência, resposta rápida, pequena corrente de partida, pouco impacto na rede elétrica e bom desempenho de conforto. É um método de regulação de velocidade ideal de economia de energia.
Em particular, os aparelhos de ar condicionado com bomba de calor podem controlar a quantidade de calor gerada pela bomba de calor através da regulação da velocidade de frequência variável, que não é limitada pela temperatura exterior, melhorando consideravelmente a sua capacidade de aquecimento.
O processo de funcionamento do conversor de frequência: o conversor de frequência geralmente adota o método de conversão indireta de frequência (AC-DC-AC), que é composto por dois processos: retificação e inversão.
A corrente de rede de frequência de energia (50Hz) é enviada para o módulo retificador (como uma ponte retificadora de diodo) após o pré-processamento, como filtragem de fonte de alimentação, e a energia CC retificada é inserida diretamente no módulo inversor (como o módulo IPM usando IGBT como componente básico).
O módulo inversor converte a corrente contínua em corrente alternada de diferentes frequências sob a ação do sinal de acionamento do chip da CPU e alimenta o compressor para funcionar.
Princípio de funcionamento do módulo inversor IPM: O módulo IPM usa IGBT (Transistor Bipolar de Porta Isolada) como elemento de comutação.
Os seis sinais de acionamento enviados pela CPU (ou seja, como sinal de base IGBT) controlam respectivamente o liga-desliga das seis chaves IGBT do circuito inversor trifásico.
Em cada ciclo, o on-off de cada IGBT é controlado por sua vez de acordo com uma determinada ordem a cada 60 graus, de modo a obter uma corrente alternada trifásica de uma determinada frequência na extremidade de saída do circuito inversor.
Ao controlar a duração do tempo liga-desliga da chave IGBT (ou seja, controlando a largura de pulso do semiciclo positivo e do semiciclo negativo de cada fase), correntes alternadas de diferentes frequências podem ser obtidas nos terminais de saída do as três fases.
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O princípio do motor do ventilador
O motor usado para o ventilador do ar condicionado é geralmente um motor assíncrono monofásico, que adota o método de fiação PSC.
De acordo com as necessidades de uso, a velocidade do motor do ventilador pode ser ajustada. Os métodos de ajuste de velocidade incluem: regulação da velocidade de derivação do enrolamento do estator, regulação da velocidade do tiristor, etc.
1. Regulagem de velocidade do tipo torneira
Ao alterar o número de voltas do enrolamento do estator do motor, a tensão de trabalho no enrolamento principal é alterada, de modo a atingir o objetivo de alterar o fluxo magnético e ajustar a velocidade. O enrolamento do estator do motor PSC com regulagem de velocidade de derivação é composto por três partes: o enrolamento principal, o enrolamento auxiliar e o enrolamento intermediário (enrolamento de regulagem de velocidade).
2. Regulagem de velocidade SCR
O tiristor, também conhecido como tiristor, possui dois tipos: tiristor unidirecional e tiristor bidirecional. O tiristor unidirecional tem características. Quando o tiristor é submetido a uma tensão de ânodo direta, uma tensão direta é aplicada à porta e há uma certa corrente de porta. , o elemento é ativado.
Quando o tubo é ligado, o portão perderá sua função. Quando o tiristor é ligado, somente quando sua tensão anódica positiva diminui para um determinado valor ou a tensão anódica torna-se negativa, o tubo é desligado.
Características do Triac, quando a válvula está ligada, quando a tensão cai abaixo da tensão mínima para manter a condução ou se inverte, a válvula é cortada, podendo ser ligada novamente até que chegue o próximo sinal de disparo (sinal de pulso).
Relé de estado sólido: Relé de estado sólido é abreviado como SSR, que é um relé semicondutor sem contato que usa um tiristor bidirecional.
Quando um sinal de disparo é aplicado na entrada, o foto-tiristor controla a carga ligada e desligada.
Na regulação de velocidade do motor do ventilador do ar condicionado, os níveis alto e baixo de saída do microcomputador de chip único são usados como o sinal de disparo do relé de estado sólido, e o ponto de cruzamento zero da corrente senoidal de frequência de energia é detectado através do circuito auxiliar, e o tempo é controlado pelo programa e, em seguida, a carga é ligada em um determinado momento. o actual.
Quando a corrente da fonte de alimentação cruza o ponto zero, o tiristor é desligado automaticamente, para que a carga possa obter a tensão efetiva necessária. Se esta tensão for fornecida ao motor, a tensão do enrolamento do motor pode ser alterada para obter a velocidade correspondente.
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Princípios de motores usados em outros condicionadores de ar
1. Motor de passo
Um motor de passo é um elemento executivo que converte sinais de pulso elétrico em deslocamento linear ou deslocamento angular, ou seja, quando um sinal de pulso é aplicado ao motor, o motor se move um passo.
O rotor é um rotor de ímã permanente de dois pólos cilíndrico feito de ímãs permanentes. O círculo interno do estator e o círculo externo do rotor têm uma certa excentricidade, de modo que o entreferro é desigual e o entreferro é o menor, ou seja, a resistência magnética é a menor.
Um enrolamento concentrado é definido na armadura do estator e os sinais de pulso elétrico são adicionados a ambas as extremidades do enrolamento por uma fonte de alimentação especial. Quando o enrolamento do estator não está energizado, há um fluxo magnético gerado pelo rotor de ímã permanente no circuito magnético do motor.
Este fluxo tenderá para o eixo dos pólos do rotor em direção à posição no circuito magnético onde a relutância é mínima.
Quando a fonte de alimentação adiciona um pulso ao enrolamento do motor, as polaridades dos dois pólos magnéticos do estator e os dois pólos magnéticos do rotor se repelem, e o rotor gira no sentido anti-horário cerca de 180 graus na direção da seta n até o estator pólo magnético e o pólo magnético do rotor são opostos.
2. Motor síncrono de ímã permanente
O micromotor usado no dispositivo de lâmina oscilante da grade de saída de ar condicionado é um motor síncrono de partida automática de pólo de garra síncrono de ímã permanente.
A tensão de acionamento do motor é ~220V/50Hz, e seu estator consiste em uma carcaça em forma de copo, uma bobina monofásica anular e peças de pólo de garra; o rotor é um anel de ferrite com alta coercividade.
Os pólos da garra são distribuídos uniformemente ao longo da circunferência e o número de pares de pólos da garra (pares de pólos magnéticos) é determinado pela velocidade síncrona necessária. O motor de giro tem muitos pares de polos de garra, baixa velocidade, grande torque, pequena potência de saída, estrutura simples e sem direção fixa.
O interruptor geral é geralmente instalado no painel de controle do ar condicionado. É a chave liga/desliga para conectar o compressor, ventilador e outros equipamentos executivos, e também a chave seletora para alternar o estado de funcionamento do ar condicionado.
