Motori a induzione CA vs motori BLDC a inverter: come confrontare le prestazioni di avviamento sotto carico

Anche un motore in grado di avviarsi a lavatrice vuota non sempre riesce a gestire il bucato bagnato. Se un produttore di apparecchiature originali (OEM) confronta motori a induzione CA e motori BLDC a inverter, una domanda più utile, anziché una che sostituisca la parola "diciamo", sarebbe se ciascun sistema proposto è in grado di soddisfare il carico all'avvio, raggiungere la velocità specificata, diciamo, il 24% più velocemente, e ripetere (o invertire) tale sequenza entro i propri limiti elettrici e termici. Confrontare la coppia del motore della lavatrice allo stesso punto di riferimento meccanico e in condizioni di prova definite. La potenza nominale o una dimostrazione a vuoto non sono sufficienti per prendere una decisione.

Per induzione CA, qui intendiamo un motore per lavatrice monofase di base, alimentato dalla rete elettrica. BLDC è un motore senza spazzole azionato da un inverter appropriato. Ora con azionamenti a velocità variabile e motori a induzione, ma questo è un altro argomento. Nessuna di queste etichette, da sola, implica la capacità di avviamento sotto carico. Nessuna delle due etichette da sole rende la capacità di avviamento sotto carico

Definisci cosa deve iniziare la lavatrice

Iniziate definendo il tipo di movimento di lavaggio che desiderate effettuare. Caricare tessuti bagnati in un cestello a carica frontale è fondamentalmente diverso dal muovere un agitatore attraverso acqua e indumenti. Queste operazioni non sono equivalenti solo perché la capacità nominale di carico è la stessa. Prima di richiedere campioni, annotate l'architettura della lavatrice e il livello dell'acqua (se applicabile), il carico di tessuto, la distribuzione iniziale del carico in coordinate di colonna/riga per le lavatrici a griglia* e la direzione di rotazione richiesta.

La coppia di avviamento è la velocità di rotazione iniziale. La coppia nominale si riferisce a un punto di funzionamento definito una volta che il motore è in funzione. Nel libro Ricerca della terminologia dei motori a corrente alternataIl documento di Oriental Motor descrive la differenza. Nello sviluppo delle rondelle, sia il movimento iniziale che l'accelerazione sono rilevanti: un sistema potrebbe superare l'attrito statico ma non raggiungere mai la velocità desiderata.

Scegliere un albero di riferimento. Ogniqualvolta in una delle proposte viene utilizzata una cinghia o un riduttore, confrontare la coppia e la velocità erogate a quel carico con i valori di una seconda proposta che preveda anch'essa l'erogazione di potenza allo stesso meccanismo di azionamento. Includere le perdite e i limiti di trasmissione. Una conseguenza di ciò è che il confronto dei valori dell'albero motore senza i rapporti di trasmissione può far sembrare inadeguato un motore più piccolo, mentre i valori di potenza erogata cambiano a causa delle riduzioni meccaniche.

Chiedi al fornitore dove è stata misurata la coppia, si tratta di un valore misurato, calcolato o stimato dal controllore? Finora, mantieni queste etichette sul rapporto di valutazione. Il numero di capacità della lavatrice è una guida applicativa, non sostituisce questo.

Verificare la configurazione completa dell'induzione CA

Una scheda CA dovrebbe specificare l'avvolgimento del motore, la tensione e la frequenza di alimentazione (e il condensatore, se presente), lo schema di commutazione e il carico consentito. Ecco alcuni esempi di prodotti per lavatrici automatiche. Rischi dell'industria AC indotti dai motori gamma a Nanyang. L'immagine sottostante mostra la categoria del prodotto, ma non il risultato del test o la compatibilità con una singola lavatrice.

Richiede i dati di avvio di fatturazione e misurazione e la configurazione dello stato del condensatore. Se si misura un condensatore, ad esempio C7, non sostituirlo con un componente di laboratorio di comodo e poi utilizzare tale misurazione come verifica di produzione. Misurare la tensione effettiva del motore all'avvio, poiché una misurazione pre-eccitazione potrebbe non rilevare un calo a monte. Registrare la tensione rilevata sul motore durante l'avvio (idealmente, questa dovrebbe essere misurata in un momento successivo all'eccitazione, poiché una misurazione precedente potrebbe non rilevare un calo di tensione).

Il primo avviamento deve essere diverso dal riavvio dopo un'operazione. La temperatura dell'avvolgimento, il movimento residuo e la posizione del carico possono variare. In caso di inversione durante il programma di lavaggio, configurare per quanto tempo prima dell'arresto o della sosta, ecc., al successivo avviamento. Queste altre condizioni devono essere risolte solo nel caso in cui un avviamento a freddo abbia successo in una sola direzione. Un avviamento a freddo riuscito in una direzione lascia irrisolte molte di queste altre condizioni.

Verificare il motore BLDC insieme al relativo inverter.

Nel nostro caso Motore BLDC per lavatrice è solo un componente del sistema di azionamento. Anche il controllore, i limiti di corrente, il metodo di feedback o di stima della posizione e le accelerazioni influenzano il suo comportamento iniziale. Approvare il motore e l'inverter insieme come proposta abbinata, non singolarmente da descrizioni di catalogo separate. Inoltre, confermare il motore e l'inverter come proposta abbinata, non come due approvazioni indipendenti da descrizioni di catalogo.

L'avvio può richiedere una strategia aggiuntiva poiché, per un azionamento senza sensori basato sulla forza controelettromotrice, il sistema non dispone di un feedback rotazionale sufficiente. Altri sistemi di feedback non presentano questa esigenza. Chiedete quale metodologia applica effettivamente il sistema proposto, come determina la direzione e dove viene segnalato un avvio fallito. Non tutti i controller BLDC utilizzano la stessa sequenza!

La rampa programmata può aiutare un carico ad avviarsi nell'intervallo di coppia disponibile, ma deve comunque completare la sua temporizzazione per il lavaggio secondo il programma. L'innalzamento del limite di corrente costa più di un dollaro USA. I limiti del motore/inverter/cavi e quindi di protezione devono rimanere nei loro intervalli contrattuali. Nanyang ha alcuni prodotti per il controllo della trasmissione questo potrebbe dare inizio a una discussione su quale ambito di applicazione sia necessario per il controllore del motore.

Prima di eseguire i test comparativi, bloccate la versione del firmware e dei parametri. Se la logica di rampa o di ripetizione per i fornitori cambia da un'esecuzione all'altra, conservate entrambe le versioni e tenete traccia di quale versione ha prodotto ciascun risultato. In questo modo, una differenza che si pensa dipenda dalla tecnologia del motore potrebbe in realtà essere dovuta a un problema software. Mi dispiace, ma una modifica che sembra dipendere dalla tecnologia del motore potrebbe in realtà rivelarsi un problema software.

Creare una matrice di test della coppia del motore della lavatrice

Impiegare lo stesso movimento lato carico necessario e gli stessi standard di accettazione per entrambi i sistemi. Ogni sistema manterrà la sua configurazione elettrica sostanzialmente equivalente. Obbligare un inverter e un motore alimentato dalla rete ad avere lo stesso circuito interno non rappresenta un test equo. Obbligare un inverter e un motore alimentato dalla rete ad utilizzare lo stesso circuito interno non è un test equo

Non aspettare il momento del test, definisci in anticipo i criteri di superamento. Imposta la lentezza target e l'area di avvio consentita, qual è la propensione in eccesso accettata sul movimento iniziale e un tentativo automatico ti avvicina al successo. Registra l'identità del campione e il conteggio delle ripetizioni. Le quantità e i limiti devono essere ricavati dalle specifiche del prodotto lungo tutto il piano di sviluppo, NON da una checklist generica trovata online.

Inoltre, è importante registrare la situazione attuale. Le letture riguardano la corrente di fase BLDC, la corrente del bus CC (inverter) e la corrente di rete CA. Confrontare i loro valori di picco come se misurassero la stessa cosa crea una classificazione errata. Quando si analizza la domanda di alimentazione, è necessario scegliere una misurazione di rete definita, mentre quando si esaminano i limiti di azionamento, è necessario scegliere la misurazione lato motore pertinente.

I test devono essere eseguiti in un processo ingegneristico moderato. Una sonda a carico bloccato si distingue da un normale test di avvio sotto carico e richiede criteri di protezione, durata e arresto specifici. capacità di test di Nanyang è sufficientemente competente per contribuire a una discussione sulle prove necessarie per il progetto specifico; concordare con il fornitore l'effettivo ambito del test e il formato del rapporto.

Leggere la sequenza dei guasti prima di sostituire il motore.

Ci si discosta dall'approccio utilizzato su un interruttore per il primo evento quando arriva il momento della lavatrice che non si avvia. Il motore è rimasto fermo, si è mosso per un istante con una rotazione errata, ha accelerato e poi si è fermato o ha attivato la protezione prima di muoversi? Memorizzare le tracce di tensione, corrente e velocità per gli eventi correlati a tale modalità. Potremmo avere un codice di errore finale, ma spesso spiega solo la sequenza. Il solo ordine di un codice di errore finale potrebbe non descrivere la serie

Ispezione di un sistema CA: Confermare alimentazione, condensatore, connessioni, resistenza meccanica e sequenza di commutazione. Sistema matematico -> limitazione di corrente, validità del feedback (nota: da definire), parametri di avvio gestione guasti per un sistema BLDC Entrambi dipendono ancora dall'assemblaggio meccanico. Un cuscinetto ben saldo, un ingranaggio non corrispondente non dovrebbero essere la prova che un'intera classe di motori sia difettosa.

Modifica una condizione nota alla volta ed esegui nuovamente i casi pertinenti. Dopo che una correzione ha avuto successo, esegui la matrice di consenso più ampia con la configurazione corretta. Conserva l'errore in modo che la produzione possa capire quale proprietà o componente ha influito. Credo che, dopo aver distinto i tentativi riusciti da quelli non riusciti, sia opportuno conservare il risultato negativo in modo che il team di produzione possa identificare quale impostazione o componente ha avuto un effetto.

Domande dai team OEM

Una potenza nominale più elevata implica una coppia di avviamento del motore maggiore?

No, la potenza nominale è associata a una specifica condizione di funzionamento. Per qualsiasi nuova capacità di avviamento, abbiamo bisogno di informazioni sulla coppia e sull'azionamento dell'alimentatore, del regolatore o del condensatore, del carico meccanico, ecc. Richiedi i dati iniziali necessari e verifica sia il periodo di accelerazione che il primo movimento. La semplice aggiunta di un'etichetta con una potenza maggiore non indica un miglioramento dell'avviamento sotto carico.

Un motore BLDC a inverter è sempre più performante all'avviamento di carichi pesanti?

No. Un sistema BLDC di dimensioni adeguate garantisce il controllo dell'avvio, ma le sue prestazioni dipendono dal motore, dall'inverter e dalle impostazioni in base al carico. Anche un sistema a induzione progettato correttamente può essere efficace. Utilizzate gli stessi criteri di accettazione delle lavatrici per confrontare i risultati documentati, anziché scegliere una tecnologia solo in base alla sua etichetta.

Invia un requisito iniziale che i fornitori possano valutare

Preparare la disposizione della lavatrice, il movimento del lato carico, la gamma di alimentazione e i punti di interesse della trasmissione su un utile confronto della coppia del motore della lavatrice, le singole condizioni di riavvio a caldo, le misure di riconoscimento fino a ottobre 2023. Includere il controller proposto o il condensatore per ogni configurazione e chiedere loro di produrre risultati che coprano quella combinazione unica. Contatta Nanyang Motor per informazioni sui requisiti di avviamento sotto carico. in modo che il sistema BLDC a induzione CA o a inverter proposto possa essere valutato in relazione al lavoro che deve svolgere.