风机盘管技术： EC 电机

Oct 4, 2023

早在 2021 年 7 月，欧盟针对电机和变速驱动器的新生态设计措施在欧盟范围内生效。它引入了旨在提高能效的电机和驱动器新标准。

电机和生态设计措施

新规定更新了 2009 年的旧规定，旨在扩大范围并反映技术的快速变化。新规定包括功率范围在 0.12 千瓦至 1000 千瓦之间的电机和变速驱动器。电机和驱动器都必须显示其在不同负载点的转速和扭矩效率，以帮助设计师和工程师优化整个系统的效率。

更新后的法规将节省大量能源，据欧盟委员会的模型估计，到 2030 年，每年可节省约 110 太瓦时的能源，相当于荷兰每年的耗电量和 4000 万吨的二氧化碳排放量。

在暖通空调领域，生态设计措施适用于为多个系统提供动力的电机，包括风机盘管装置。电子换向（EC）电机由于能效更高，正在迅速取代传统的交流（AC）和直流（DC）电机。

交流感应电机由交流电压驱动。它们在定子磁场中使用一系列线圈（铜绕组）来产生旋转电磁场，电磁场的强度和极性各不相同。转子磁场中的鼠笼由定子感应（产生磁场）。这两个磁场相互作用，使转子转动。

交流电机设计为在性能曲线上的特定点（电机的最高效率）以单一速度运行。超出这一点，效率就会显著下降。此外，交流电机在转子上感应电流时会消耗能量，从而进一步影响效率。这意味着在所有电机中，交流电机的效率最低。

直流电机由直流电压驱动。它们在转子中使用永久磁铁，并依靠碳刷和换向环来切换定子绕组中的电流方向和磁场极性。这就产生了磁吸力和磁斥力，从而使转子旋转。

由于直流电机使用永久磁铁产生的磁场（而不是转子上的感应电流），因此其效率比交流电机高 30%。直流电机还可以变速运行，并提供更精确的控制。不过，由于电刷摩擦和涡流损耗等原因，直流电机的效率会有所下降。直流电机也更容易发生故障，运行寿命较短，因为电刷会产生火花，并随着时间的推移而磨损。

EC 电机通过电子方式而非机械方式实现换向。电机结合了交流和直流电压，并通过集成电子元件实现电子换向。

如果要比较交流、直流和 EC 电机，您会发现 EC 电机与直流电机最为相似。EC 电机本质上是无刷、直流、外转子电机，结合了交流和直流电机的最佳特性。最重要的是，这些电机还具有速度控制、压力控制、恒压和恒定气流等附加功能。

在所有电机中，EC 电机的能效最高，而且由于采用无刷设计，因此可靠性更高。EC 电机还能提供更精确的冷却，因为它们产生的热量更少。这意味着从风机盘管装置排出的冷空气吸收的电机热量更少。

EC 电机由以下部件组成：

EC 电机由交流电压供电，通过换向器将交流电压转换为直流电压。这一点很重要，因为与交流电相比，直流电能提供更高效的能效，并能实现变速。作为一种无刷直流电机，定子（电机的静止部分）比直流电机大，以便增加换向电子装置，包括 PCB（印刷电路板）和整流器，将交流电压转换为直流电压。

EC 电机使用永久磁铁和绕组来产生磁场。换向电子装置根据电机的位置、旋转方向和速度设定点，引导特定数量的电流沿特定方向通过每个绕组。这完全符合在定子中形成磁极的时间要求，然后磁极与转子中的永久磁铁相互作用。

根据所需的风扇速度，适当的磁铁会依次吸引到定子的磁极上。并非每个定子绕组都带相同极性的电荷 - 为了产生运动，一些定子绕组将带正电，一些将带负电。这就产生了磁吸力和磁斥力，使转子以最佳扭矩旋转。电机以其理想扭矩（在所有速度下）运行，就是以其最高效率运行。

由于电动装置可以完美地改变电流的应用，因此可以实现非常精确的监测和控制。这不仅意味着 EC 风机可以变速运行，而且即使在低至全速的 20% 时也能保持高效率。

此外，虽然 EC 电机的定子比直流电机大，但不需要碳刷或集电极。这意味着，整体而言，EC 电机的体积更小，不易因磨损而发生故障。

EC 电机具有很高的能效，在 100% 功率时能效超过 90%。即使在变速运行时，EC 电机的性能也优于交流和直流电机，因此是风机盘管设备的最佳选择。

此外，EC 电机还可以进行改造，以提高现有系统的效率。在改装了 EC 电机并重新调试以达到最佳运行状态的风机盘管设备中，低速时的实际效率提高了 46-82%，高速时提高了 52-80%。

EC 电机具有许多优点，包括

在 Eurovent Certita 认证机构，我们对一些使用 EC 电机的风机盘管的性能进行认证。通过认证，可以对经过独立验证的产品进行比较，因为经过认证的产品

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