Động cơ ECM là gì mà nó lại thay thế động cơ VFD trong một số thiết bị HVAC hiện nay?

Động cơ ECM là gì?​

Gần đây, có nhiều thiết bị HVAC đã được tích hợp động cơ ECM. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về loại động cơ này.
Nếu không có VFD hoặc các cảm biến bên ngoài để theo dõi áp suất, nhiệt độ, làm thế nào động cơ biết khi nào tăng tốc và khi nào giảm tốc độ?

Động cơ ECM là gì?

x-13-động cơ1
ECM (electronically commutated motor) là viết tắt của “động cơ chuyển mạch điện tử”, về cơ bản có nghĩa là động cơ sử dụng các điều khiển điện tử để thay đổi tốc độ của nó. Có ba loại động cơ ECM: lưu lượng không đổi, tốc độ vòng quay không đổi và mô-men xoắn không đổi. Vì lưu lượng, tốc độ và mô-men xoắn đều có quan hệ với nhau nên các nguyên lý cơ bản là giống nhau. Nhưng để dễ thảo luận, chúng ta sẽ tập trung vào động cơ ECM mô-men xoắn không đổi.

Động cơ ECM Mô-men xoắn không đổi được tạo thành từ hai phần, động cơ và Bộ vi xử lý ECM, cả hai đều được đặt trong một lớp vỏ. Bộ vi xử lý là “bộ não” của động cơ. Nó nắm giữ logic điều khiển động cơ. Logic là một phương trình hoặc thuật toán toán học tìm ra luồng không khí lý tưởng cho từng thiết bị HVAC cụ thể và sử dụng công thức để duy trì luồng không khí đó bằng cách tính toán mối quan hệ chính xác giữa tốc độ động cơ và mô-men xoắn.

Cần lưu ý rằng lập trình động cơ ECM dành riêng cho từng kiểu thiết bị HVAC, vì vậy việc lập trình CHỈ được thực hiện tại nhà máy, không phải tại hiện trường. Khi đặt hàng một động cơ ECM thay thế, kỹ thuật viên phải biết thông số kỹ thuật của mô hình mà động cơ sẽ được lắp đặt để động cơ hoạt động bình thường.

Động cơ ECM hoạt động như thế nào?

Khi các cài đặt được lập trình vào bộ vi xử lý trong nhà máy và công tắc nhúng bảng điều khiển được đặt tại hiện trường, mô-men xoắn động cơ và lưu lượng không khí sẽ vẫn ổn định *. Điều SẼ thay đổi là tốc độ vòng quay của động cơ (RPM). Tùy thuộc vào điều kiện hệ thống, động cơ sẽ cần quay nhanh hơn hoặc chậm hơn để giữ mô-men xoắn và luồng không khí ổn định. Đây là nơi tôi và những người trong văn phòng của tôi thực sự gặp khó khăn. Chúng tôi không thể tìm ra điều gì có thể bắt đầu thay đổi mô-men xoắn? Hóa ra đó là áp suất tĩnh trong hệ thống.

Khi tải hoặc nhu cầu trên hệ thống tăng lên (chẳng hạn như bên ngoài trời rất nóng), áp suất tĩnh cao hơn sẽ xuất hiện. Nhu cầu làm mát cao hơn làm tăng sự ngưng tụ trên cuộn dây của dàn bay hơi, làm giảm lưu lượng không khí (do đó áp suất tĩnh cao hơn). Lực cản dòng không khí cũng có thể do bộ lọc bị tắc hoặc cuộn coil bẩn, điều này cũng sẽ làm tăng áp suất tĩnh. Áp suất cao hơn này làm tăng mô-men xoắn trên động cơ. Về cơ bản, mô-men xoắn tăng lên có nghĩa là nó đòi hỏi nhiều "cơ bắp" hơn để quay động cơ. Áp suất cao hơn về cơ bản tạo ra lực cản bổ sung trên các cánh của động cơ quạt, đó là lý do tại sao nó cần nhiều “cơ” hoặc mô-men xoắn hơn để quay động cơ.

Khi bộ vi xử lý cảm nhận được mô-men xoắn tăng lên, nó sẽ tự động tăng tốc độ của động cơ. Một động cơ nhanh hơn tạo ra nhiều luồng không khí hơn để đảm bảo rằng lưu lượng vẫn ổn định bất chấp lực cản trong hệ thống từ các điều kiện như bộ lọc bị tắc hoặc thiết bị bay hơi hoạt động khó khăn. Luồng không khí nhiều hơn cũng làm giảm áp suất tĩnh, làm giảm mô-men xoắn. Đồng thời, lưu lượng gió tăng lên cũng cung cấp luồng không khí bổ sung mà hệ thống cần để cung cấp thêm khả năng làm mát hoặc sưởi ấm trong thời gian có nhu cầu cao cho hệ thống.

* Luồng gió lý tưởng sẽ khác nhau ở các chế độ sưởi ấm và làm mát. Cài đặt công tắc nhúng bảng điều khiển (thường được đặt tại hiện trường) cần được thiết lập đúng cách để hoạt động theo mùa thích hợp.

Làm thế nào để một Động cơ ECM tiết kiệm năng lượng?

Việc tiết kiệm năng lượng phát huy tác dụng khi nhu cầu và áp suất tĩnh giảm. Khi không cần thiết ở tốc độ tối đa, động cơ có thể chạy chậm lại, điều này sử dụng ít năng lượng hơn. Một động cơ chạy ở tốc độ tối đa sử dụng năng lượng gần 8 lần so với một động cơ chạy với tốc độ nửa tốc độ. Vì vậy, bất cứ lúc nào bạn có thể làm chậm lại, dù chỉ một chút, sẽ giúp bạn tiết kiệm được một khoản tiền lớn. Và vì bạn KHÔNG CẦN động cơ luôn chạy ở tốc độ tối đa, đó là một kỹ thuật tiết kiệm năng lượng không cần bàn cãi!

Nguồn: Sưu tầm
 
Bên trên