Главным образом инверторный мотор отличается от обычного электродвигателя тем, что не имеет щеток. Применяются агрегаты в холодильниках, автоматических стиральных машинах, кондиционерах. Преобразователь, выполняющий функцию источника питания мотора, переменное напряжение преобразует в постоянное. Полученный постоянный ток преобразуется в переменный ток заданной частоты
.
Основными частями являются непосредственно мотор и частотный преобразователь, что и обеспечивает принцип работы двигателя. Частотный преобразователь служит для регулирования скорости мотора за счет создания требуемой частоты напряжения на выходе преобразователя. Диапазон выходной частоты в преобразователях варьируется в широких пределах, а предельные ее значения могут в десятки раз превосходить частоту питающей сети.
В инверторном преобразователе происходит двойное преобразование напряжения. Синусоидальное напряжение на входе преобразователя сначала выпрямляется в блоке выпрямителя, фильтруется и сглаживается конденсаторами электрического фильтра. Далее из полученного постоянного напряжения с помощью схем управления и выходных электронных ключей задается последовательность управляемых импульсов нужно формы и частоты. С помощью импульсов создается переменное напряжение требуемой величины и частоты, формируемое на выходе преобразователя.
Синусоидальный переменный ток, вырабатываемый преобразователем, на обмотках электромотора формируется по типу частотно-импульсного или широтно-импульсного модулирования. Электронными ключами для преобразователей служат, к примеру, выключаемые тиристоры GTO, их модернизированные версии IGCT, SGCT, GCT и транзисторы IGBT.
Мотор состоит из статора с небольшими обмотками возбуждения, чье количество кратно трем. В статоре вращается ротор с постоянными магнитами, закрепленными на нем. Количество магнитов втрое меньше количества обмоток возбуждения. Коллекторно-щеточного узла в таком двигателе нет.
Все это и есть инверторный электродвигатель, принцип работы которого основывается на взаимодействии магнитных полей статора и ротора. Вращающееся электромагнитное поле статора, созданное преобразователем, заставляет вращаться частотный ротор с такой же частотой. Так, мотором управляет инверторный преобразователь
.
Мотор инверторного типа отличается компактностью и высокой надёжностью. К другим его достоинствам можно отнести:
Несмотря на массу достоинств, двигатель имеет недостатки. К наиболее существенным из них относятся:
Инверторный двигатель, разработанный в 2005 г. инженерами корейского концерна LG, вывел на новый уровень производство стиральных машин. В сравнении с предшественниками новый мотор имеет лучшие технические характеристики, большую износоустойчивость, дольше служит. Поэтому инверторные двигатели завоевывают все большую популярность и производство их растет. Но все ли так радужно?
Достоинства и недостатки процесса стирки:
Рекомендуется обращать внимание на функциональность оборудования. Сам по себе инверторный мотор не гарантирует безупречности стирки. Если собрались покупать стиральную машину с инверторным мотором, приобретайте технику исключительно в проверенных точках. Чаще всего дешевые модели — это банальная подделка, и вряд ли их характеристики будут соответствовать тем, которые заявлены производителем.
220v.guru
Основное отличие инверторного кондиционера - его электронная схема, рассмотрим её структурную схему:
*для увеличения изображения кликните левой клавишей мыши
Входной фильтр
Подавляет и существенно уменьшает уровень помех из сети, которые возникают при переходных процессах от других потребителей, атмосферного электричества.
Ещё одна функция - защита самой сети от высокочастотных импульсов силового преобразователя.
Выпрямитель
Осуществляет преобразование переменного тока в постоянный для питания инверторного модуля
ККМ - корректор коэффициента мощности.
Приводит форму тока к синусоидальной форме, а коэффициент мощности к норме - около 0,97 - 0,98 %
В англоязычной документации обозначается как PSC или PFC - power factor correction
Инверторный модуль
Из постоянного напряжения получает трёхфазное переменное для питания компрессора. Частота, переменного напряжения задаётся блоком управления в зависимости от тепловой нагрузки. Частота переключения силовых ключей при этом около 20 кГц.
На схемах обозначается - IPM - intelligent power module, то есть интеллектуальный силовой модуль.
Источник вторичного питания
Обеспечивает выходное напряжение для питания схемы управления, индикаторов, реле, драйверов для инвертора, электродвигателя вентилятора и других исполнительных механизмов.
Типовые значения постоянного напряжения:
+5 В - питание микропроцессора и микросхем
+12 В - питание реле, драйверных микросхем
+15 В - питание двигателей постоянного тока (BLDC)
Блок управления
Управление всеми блоками и механизмами кондиционера, получение информации с датчиков и её анализ, а также обмен данными с внутренним блоком.
Основные функции схемы управления:
Двигатель вентилятора
Охлаждение конденсатора и поддержание заданного давления в системе.
Для BLDC-моторов:
Получает питание +310 В с выпрямителя для питания обмоток двигателя
+15 В с источника ВП для питания схемы управления
Передаёт данные с датчика Холла о частоте вращения вентилятора на схему управления, а с неё получает сигналы управления, для обеспечения оптимального давления в системе.
Электронный ТРВ
Управляет количеством хладагента поступающего в испаритель.
Представляет из себя канал с иглой, положение которой изменяет сечение канала.
Сама игла управляется шаговым двигателем. Это позволяет очень точно регулировать поток хладагента.
По английски EEV - electronic expansion valve, то есть электронный расширительный клапан.
Четырёхходовой клапан
Обеспечивает реверс хладагента.
Управление стандартное - с помощью реле.
На схемах обозначается как 4WAY или подписывается Reversing Valve.
Блок датчиков
Назван так условно, на самом деле они располагаются по всему контуру:
Во внутреннем блоке также установлены датчики информация о состоянии которых передаётся платой управления:
Некоторые серии инверторных кондиционеров также оснащаются линией перепуска хладагента, системами инжекции (впрыска) в компрессор, системами сбора и возврата масла и прочими, в этой схеме обозначены лишь основные узлы.
Мы рассмотрели структурную схему инвертора с двойным преобразованием, существуют также инверторы постоянного тока (DC Inverter).
Следующие статьи этой категории:
masterxoloda.ru
Устройство инвертора кондиционера зависит от типа двигателя — переменного или постоянного тока.
В обычном неинверторном компрессоре кондиционера асинхронный двигатель переменного тока работает на промышленной частоте и частота вращения вала определяется числом пар полюсов и частотой тока электросети. Стандартные электродвигатели имеют постоянное число полюсов, так как это определяется конструкцией в производстве, частота вращения изменяется в зависимости от частоты тока сети (в Украине это 50 гц). Промышленные многоскоростные электродвигатели (с несколькими дополнительными обмотками — парами полюсов), для использования в компрессорах, могут быть оптимизированы по эффективности, вращающему моменту и коэффициенту мощности только для одной определенной частоты вращения ( на практике — промышленной). На любой другой частоте многоскоростной электродвигатель показывает значительно худшие результаты по эффективности работы и общему КПД системы электродвигатель-вал компрессора. Изменение частоты вращения вала компрессора — один из методов регулирования производительности холода применяется в компрессорах объемного типа (роторных и спиральных в случае кондиционеров). Современные компрессора оснащены специальным электрическим двигателем с плавной скоростной модуляцией переменного или постоянного тока.Плавность регулирования стала возможна с появлением электрических преобразователей частоты (частотных инверторов) достаточной мощности для изменения скорости промышленных, а значит недорогих асинхронных двигателей. 
На структурной схеме показано устройство инвертора кондиционера в общих чертах.
Инвертерное управление — относительно дорогая технология (из-за высокой себестоимости производства мощных полупроводников для инвертора). Но быстро окупается по причине возможности использования кондиционера на обогрев при таких низких температурах, при которых обычные кондиционеры без зимнего комплекта просто сгорают (до -15 0С или даже до -25 0С).
При использовании частотных инверторов для соответственной настройки магнитного потока требуется одновременное изменение напряжения питания, что влияет на вращающий момент привода. В то время, как для эксплуатации объемных компрессоров, (поршневых, винтовых и спиральных) нужен постоянный вращающий момент во всем диапазоне частот вращения. Поэтому с точки зрения магнитных условий, изменение напряжения U должно быть пропорциональным изменению частоты f:
U/f = const.
А — электродвигатель 400 В, 50 Гц, 3 фазы; B — электродвигатель 400 В, 60 Гц, 3 фазы; С — электродвигатель 230 В, 50 Гц, 3 фазы
Обычные инверторы не могут дать питающее напряжение двигателя выше напряжения сети. Поэтому на асинхронный двигатель, рассчитанный на определённое напряжение питания (например, 220 В, 50 Гц ,1 фаза), во время работы с превышением синхронной частоты больше промышленной (f>50 Гц) будет подаваться напряжение, ниже требуемого для обеспечения магнитных условий, а значит полного вращающего момента. Использовать такое управление асинхронным двигателем можно при условии превышения установленной мощности двигателя, а значит достаточного резерва мощности при максимальной нагрузке на компрессор (около 25% , если частота доходит до 60 Гц). В случае отказа инвертора возможна работа в аварийном режиме напрямую от источника электроснабжения. Двигатели постоянного тока на неодимовых магнитах лишены проблемы снижения мощности кондиционера с повышением частоты вращения ротора компрессора, поэтому двигатели постоянного тока всё чаще используются в компрессорной технике.
www.profik.com.ua
