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1、1 广东志高暖通设备股份有限公司 殿 2014年9月22日 平湖技术开发中心 1/27 目录目录 技术交流会议程技术交流会议程 1.直流无刷电机基础知识 2.高能效电机对应 3.环境温度对电机的影响 4.问题点交流 2/27 1.1.直流无刷电机基础知识直流无刷电机基础知识 1.直流无刷电机基础知识 1.1 芝浦电机介绍 1.1.1 商用空调用电机类型 1.2 电机基础知识 1.2.1 电机运转原理及构成 1.2.2 电机的使用注意点 3/27 1.11.1芝浦电机类型介绍芝浦电机类型介绍 芝浦电机的特点：产品多样化，可对应多种系列 商用空调室内外电机介绍 天花机：天花机：PM100PM100
2、系列系列 风风管机系列：管机系列：PM100PM100系列系列 室外机：室外机：PM100PM100系列系列 4/27 1.11.1芝浦电机类型介绍芝浦电机类型介绍 马达马达形状形状 （脚脚橡胶橡胶） （脚脚橡胶橡胶） （橡胶型橡胶型） （脚脚橡胶橡胶） （脚脚橡胶橡胶） （橡胶型橡胶型） （脚脚橡胶橡胶） （大型大型 ） 用途用途PACPAC外外PACPAC内内天吊天吊、风管式风管式PACPAC外外PACPAC内内天吊天吊/ /风管式风管式PACPAC外外天吊天吊/ /风管式风管式 叠片厚度叠片厚度 输出范围输出范围 （目标目标） 以下以下 铁氧体铁氧体/ / / 外观外观 5/27 构造构
3、造构造构造 定子铁芯定子铁芯 叠片厚度叠片厚度 转子铁心转子铁心 叠片厚度叠片厚度 磁铁长磁铁长烧结烧结烧结烧结 外壳长外壳长（）（） 备注备注 標準標準螺丝固定规格螺丝固定规格 磁磁気気中心改正中心改正 构造比较构造比较(71F(71FW/W/61FW)61FW) 1.11.1芝浦电机类型介绍芝浦电机类型介绍 71FW 61FW 2 6/27 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 电机的基本构成电机的基本构成 内藏基板 驱动模块+控制模块 转子组件 转子铁芯+磁片(8极) 定子组件 定子铁芯+绕组(12槽) 7/27 通电的线圈相当于磁铁(电流通过绕组，在铁芯中产生了磁场)。
4、 电流方向改变，磁场的极性也会发生变化。 随电流的流向发生变化随电流的流向发生变化，铁铁 芯的极性也发生了变化芯的极性也发生了变化。 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 8/27 转子为永磁铁，转动的示意图如下： 通电时磁束的移动通电时磁束的移动 方向有微妙停顿方向有微妙停顿 直流无刷马达直流无刷马达，根据转子磁铁的根据转子磁铁的 位置位置，铁芯的极性也相应变化铁芯的极性也相应变化 (电流方向变更电流方向变更)。 如果不通电的情况下转动转子如果不通电的情况下转动转子 相当于发电机相当于发电机。 芝浦的电机通常为芝浦的电机通常为3 3相相8 8极极1212槽槽 此处选择此处选择
5、1/41/4进行说明进行说明 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 9/27 三相绕组的马达三相绕组的马达，有有6个晶体管使其驱动个晶体管使其驱动。 右图状态右图状态：Q1与与Q6处于处于ON时时 转子左转转子左转。 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 10/27 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 11/27 霍尔IC(霍尔素子)是检测永磁体N、S极的元器件。 例：S极 0V N极 5V 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 3 12/27 三个霍尔 Hu HvHw 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 13
6、/27 驱动电路的简单构成驱动电路的简单构成 马达外部控制器马达外部控制器马达内部回路结构马达内部回路结构 1.2.1 电机的构成及运转原理电机的构成及运转原理 14/27 1.电机接线端口说明电机接线端口说明 直流无刷马达一共有5根控制连接线，分别为 Vm、GND、Vcc、Vsp、PG，如下图所示： 1.2.2 电机的使用说明电机的使用说明 15/27 2.各连接线功能介绍各连接线功能介绍 a) Vm 马达工作电压。 最大额定电压：DC500V 允许运行电压范围：DC50400V. 注意：请不要按如下方式接入二极管， 可能会损坏电机内部芯片。 1.2.2 电机的使用说明电机的使用说明 16/
7、27 b) GND 马达内部电路的地线。 是Vm，Vcc，Vsp和PG的公共地线。 c) Vcc 该端口给马达内部信号处理IC提供工作电压。 Vcc电压： 最大额定电压：DC18V 允许运行电压范围：DC13.516.5V 推荐电压：DC15V 1.2.2 电机的使用说明电机的使用说明 17/27 d) Vsp速度控制端口 马达转速可通过DC05.5V电压来调节。 当马达停止运行时，应使Vsp电压小于0.1V。 1.2.2 电机的使用说明电机的使用说明 Vsp调速电压与PWM Duty 关系图 Vsp端口内部示意图 e) PG反馈输出端口 反馈输出脉冲为12ppr/4ppr 4 18/27 3
8、.马达使用注意事项马达使用注意事项 a) 电源上、下电顺序 1)电源上电顺序。 VccVmVsp VmVccVsp Vcc and VmVsp 在投入Vcc及Vm时，请确保Vsp电压小于1V。 2)电源下电顺序 VspVmVcc VspVccVm VspVcc and Vm 在关断Vcc、Vm时，请先将Vsp电压调至1V以下。 1.2.2 电机的使用说明电机的使用说明 上电上电下电下电 运转运转 电源投入顺序电源投入顺序 下电下电 电源投入顺序电源投入顺序 运转运转 下电下电 电源投入顺序电源投入顺序 上电上电 运转运转 下电下电 电源投入顺序电源投入顺序 上电上电 运转运转 下电下电 电源投
9、入顺序电源投入顺序 19/27 b) 马达保护功能 马达具有过流和过热保护功能。 当马达堵转或过负荷运行时，限流功能启动，限制马达电流； 当马达过热时，过热保护功能启动，马达停止运行以降低马达的发热。 1.2.2 电机的使用说明电机的使用说明 4.评估测试记录评估测试记录 在评估完该马达后，请提供下记表格中的数据， 对马达调整的好坏，这是很重要的数据。 测定 测定 Vcc 电压电压 最大转速 额定转速 N (min-1) 测定测定测定测定测定 2） 测定测定测定测定测定 1） 温升数据温升数据 (IC/轴承轴承/卷线卷线) 环境温度环境温度 输入功率输入功率 (整机整机) Im(peak) I
10、m(avg) Vsp 电压电压 Vm 电压电压 20/27 针对贵公司开发的几款电机，在首次送样时由于选型问 题，导致在一些工况及转速下，电机效率偏低。 现选择下列两款电机来说明。 2.高能效电机对应高能效电机对应 DR-310-60Q-8 SIC-62FW-F160-1改SIC-72FW-F160-1改 DR-310-72-8 SIC-61FW-F172-1改SIC-71FW-F172-1改 21/27 2.高能效电机对应高能效电机对应 DR-310-72-8 首次送样时，采用61FW(17L)仕样，结合贵司测试数据如下： 66.3%96310.1442.745308.70.15816.64
11、00 69.8%128390.1682.849308.30.21122460 80.5%45371510.4413.488304.70.82394800 80.3%52421740.4773.569303.90.989116850 80.6%1371104561.0544.028 14.93 301.81.4731801000 EffPi(W)Po(W)Im(mA)T(Nm)Vsp(V)Vcc(V)Vm(V)电流功率转速 71.9%1821310.5811.2524.7714.99313.22181000 73.8%1551140.4961.1484.4914.99314.7179950 74
12、.5%1361010.4331.0684.2814.97314148900 74%121900.3841.014.114.98315.2124850 76.5%85650.2680.7733.86415318.9101800 EffPi(W)Po(W)Im(mA)T(Nm)Vsp(V)Vcc(V)Vm(V)功率转速 再次送样时，采用72FW(27L)仕样，结合贵司测试数据如下： 22/27 实际效率实际效率 70%70%左右左右 实际效率实际效率 80%80%左右左右 2.高能效电机对应高能效电机对应 从N-T特性图上看负载与效率：n=1000rpm 61FW61FW71FW71FW DR-3
13、10-72-8 T=1.05NT=1.05Nm m T=1.05NT=1.05Nm m 61FW61FWT=1.05NT=1.05Nm m71FW71FW61FW61FWT=1.05NT=1.05Nm m T=1.05NT=1.05Nm m71FW71FW 61FW61FWT=1.05NT=1.05Nm m 实际效率实际效率 70%70%左右左右 23/27 2.高能效电机对应高能效电机对应 DR-310-60Q-8 首次送样时，采用62FW(17L)仕样，结合贵司测试数据如下： 79.367530.210 0.6134.0215317.3820rpm 78.137290.117 0.4093
14、.6315320680rpm EffPi(W)Po(W)Im(A)T(Nm)Vsp（V)Vcc（V)Vm（V)转速 再次送样时，采用72FW(27L)仕样，结合贵司测试数据如下： 44.70%42140.045 309.62.96314.930.099.8390 52.80%63210.072 309.23.10714.930.11512.4440 62.20%96300.108 308.83.25514.930.1515.8500 72.90%1712550.195308.13.51514.930.22623.7600 79.30%37291210.353306.83.96214.930.4
15、2846.5790 79.60%44350.1440.392306.34.0814.930.555850 79.60%45361460.3823064.16314.930.6168900 80.80%58 47193 0.45 304.74.31914.93 0.783 901000 EffPi(W)Po(W)Im(mA)T(Nm)VmVspVcc电流功率转速 5 24/27 2.高能效电机对应高能效电机对应 余量小余量小 余量大余量大 T=0.6NT=0.6Nm m72FW72FW62FW62FWT=0.6NT=0.6Nm m 从N-T特性图上看负载与效率：n=820rpm DR-310-60Q-8 实际效率实际效率
