Motores conmutados electrónicamente (ECM) se adoptan cada vez más en los sistemas de compresores debido a su alta eficiencia, control preciso de la velocidad y confiabilidad. Esta descripción general del diseño se centra en consideraciones clave para implementar tecnología ECM en Compresores para HVAC, refrigeración y aplicaciones industriales..
• Alta densidad de par para arranque y condiciones de carga variables
• Operación de amplio rango de velocidad (normalmente entre 1.000 y 5.000 RPM)
• Gestión térmica para funcionamiento continuo
• Sellado hermético para compatibilidad con refrigerantes (en compresores sellados)
• Baja vibración y ruido caracteristicas
• Preferido por la mayoría motores de compresor aplicaciones
• Ventajas:
► Alta eficiencia (92-96% típico)
► Excelente relación par-corriente
► Producción suave de torque
• A veces se utiliza para aplicaciones sensibles al costo
• Algoritmo de control más simple que PMSM
• Eficiencia ligeramente menor que PMSM
• Material de laminación: Acero al silicio no orientado (0,35-0,5 mm de espesor)
• Configuración del devanado:
► Bobinados distribuidos para un funcionamiento suave
► Devanados concentrados para diseños compactos
• Combinaciones de ranura/poste:
► Configuraciones comunes: 12 ranuras/10 polos o 9 ranuras/6 polos
► Optimizado para minimizar el par dentado
• Disposición de imán permanente:
► Imanes de superficie (fabricación más sencilla)
► Imán permanente interior (IPM) para mayor densidad de torsión
• Material del imán:
► Imanes NdFeB de alta calidad para un mejor rendimiento
► Imanes de ferrita para aplicaciones sensibles a los costes
• Electrónica de potencia:
► Inversor trifásico con IGBT o MOSFET
► Clasificaciones actuales adaptadas a los requisitos del compresor
• Funciones de control:
► Algoritmo de control orientado a campos (FOC)
► Estimación de posición sin sensores (o sensores Hall)
► Protección contra sobrecorriente y sobretemperatura
• refrigerado por aire: Para compresores de tipo abierto
• Refrigerado por refrigerante: Para compresores herméticos
• Refrigerado por líquido: Para unidades industriales de alta potencia
• Termistores integrados en los devanados
• Algoritmos de estimación de la temperatura del rotor
• Protección de reducción térmica
• Diseños de rodamientos especializados para:
► Cargas axiales (compresores scroll)
► Cargas radiales (compresores alternativos)
• Compatibilidad de lubricación con mezclas de refrigerante/aceite
• Equilibrio dinámico del rotor
• Sistemas de montaje flexibles
• Algoritmos de control anti-resonancia
• Materiales magnéticos de bajas pérdidas
• Frecuencia de conmutación PWM optimizada
• Debilitamiento del flujo adaptativo a altas velocidades
• Diseños de rotor o estator sesgados
• Patrones PWM de frecuencia variable
• Soportes de aislamiento de vibraciones
El cliente quiere desarrollar uno nuevo. compresor portátil e inteligente. Solicitan utilizar el Diseño de rotor y estator PMSM.
Debe coincidir estrictamente con los requisitos del proceso para garantizar la estabilidad y la eficiencia energética que se ajusten al volumen y la presión de escape.
motor del módulo de control del motor datos de valor diseñados de la siguiente manera:
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Parámetro |
Valor objetivo |
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Clasificación de potencia |
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Rango de velocidad |
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Tasa de par |
21Nm |
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Tarifa actual |
≤ 5A |
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Aumento de temperatura del estator |
50K |
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Equilibrio dinámico |
0,1 g/cm |
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Hojas de acero al silicio |
8 polos con 48 ranuras |
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Eficiencia |
93,4% |
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Protector Térmico |
Restablecer automáticamente por 145±5℃ |
• Enfoque en eficiencia estacional (SEER)
• Amplio rango de velocidad de funcionamiento (20-100%)
• Funcionamiento silencioso para uso residencial
• Alto par de arranque para ciclos de bombeo
• Gestión del retorno de aceite a bajas velocidades.
• Sincronización del ventilador del condensador
• Alta densidad de potencia (50kW+)
• Diseños a prueba de explosiones cuando sea necesario
• Interfaces de comunicación de red
• Sistemas de sellado:
► Diseños de terminales herméticos
► Materiales resistentes a la humedad
• Prueba de vida:
► Ciclos térmicos acelerados
► Pruebas de resistencia a las vibraciones
► Compatibilidad con lubricantes a largo plazo
• Motor-compresor integrado unidades con viviendas compartidas
• Semiconductores de banda prohibida amplia (SiC/GaN) para una mayor eficiencia
• Algoritmos de control optimizados por IA para mantenimiento predictivo
• Integración de rodamiento magnético para funcionamiento sin aceite
(1). Análisis electromagnético FEA (distribución de flujo, ondulación del par)
(2). Modelado térmico (estado estacionario y transitorio)
(3). Pruebas de prototipos:
► Mapeo de rendimiento (eficiencia versus velocidad/par)
► Mediciones de ruido acústico
► Pruebas de vida aceleradas
El diseño de motores ECM para compresores requiere un cuidadoso equilibrio de consideraciones electromagnéticas, térmicas y mecánicas. El diseño óptimo varía significativamente según tipo de compresor (scroll, alternativo, de tornillo) y aplicación (HVAC, refrigeración, industrial). moderno Los compresores ECM pueden lograr un ahorro de energía del 30 al 50 % en comparación con las soluciones convencionales y al mismo tiempo ofrece una controlabilidad y confiabilidad superiores.
Para asistencia de diseño específica, fabricantes de motores normalmente colaboran estrechamente con OEM de compresores para desarrollar soluciones personalizadas que coincidan con los requisitos exactos de la aplicación.
