Transcript 1、應用於冷凍空調的DCBL MOTOR
Slide 1
鑫鼎電機DC變頻馬達產品應用
Slide 2
鑫鼎電機DC無刷馬達可以為您設計解決？
傳統型
現在進行
AC馬達
效率低 / 高耗能
單轉速 / 噪音大
單機控制 / 維護費時
替代性 AC to DC
內建
安裝尺寸
相融性 配線相融
運轉
極
靜音
超
節
能
內建
485通信
介面
ODM
個案
開發
馬達
自動
控制
產品
自感
控制
AC-DC
比較
1-速度控制
2-電流控制
3-扭力控制
4-位置控制
1-溫度控制
2-濕度控制
3-壓力控制
4-流量控制
5-定速控制
※ 鑫鼎DCBL MOTOR 替代能力 5.0 HP 以下:
Slide 3
一、直流無刷馬達特點
直流無刷馬達是一種高效率的馬達
永久磁石轉子之渦流損幾乎為“零”。
A.低噪音、低電磁干擾，免保養。
B.特殊設計，運轉平順，增強可靠度。
C.比傳統馬達擁有更多優點，體積小、重量輕、
高功率、高扭力及高效率。
D.寬廣的高效率轉速操作範圍，十分適合負載變
化大，速度變化多的操作條件，這些優點是一
般傳統馬達無法達到的。
E.馬達內含溫度偵測元件，可以預防過負載使用
，保護馬達過熱。
Slide 4
二、直流無刷馬達主要零組件
Model：HMF045
定子繞組(集中繞法)
電磁鋼片材質為
中鋼50CS Series
轉子 (永久磁石)
Slide 5
三、DC直流無刷馬達工作與應用技術:
永磁式直流無刷馬達
BLDC Motor
差異比較
交流感應馬達
PSC Motor
工作與應用技術
<由AC電源輸入，可低電壓輸入控制
<由AC電源輸入控制
*驅動器一次側連接交流電源，馬達可低
速緩起動至工作負載點，改善瞬間起動
所產生的噪音。
*經由AC電源直接起動馬達，瞬間起動運
轉噪音大。
*可輸出轉速回授，依風量、風壓、溫度
控制要求，適時提共外部控制使用，調
整馬達轉速達到工作要求。
交流電源
驅動器
直流無刷
馬達
* 單相交流感應馬達轉速變化需使用使
用輔助線圈及起動電容，透過繼電器
切換達到轉速變化，且轉速固定無法
適時提供轉速回授，效率低。
交流電源
繼電器
單相交流
感應馬達
外部控制
起動電容
控制信號 / 轉速回授
外部控制
(PLC)
Block Diagram-BLDC Motor & Driver
Block Diagram - PSC Motor & Control
Slide 6
四、鑫鼎DC無刷馬達應用實例：
1.應用於冷凍空調的DCBL MOTOR.
2.應用於泵(液體)的DCBL MOTOR.
3.應用於空氣壓縮機的DCBL MOTOR.
4.應用於電動車(自行車/機車/代步車)
的DCBL MOTOR.
5.應用於運動器材的DCBL MOTOR.
6.應用於醫療器材的DCBL MOTOR.
7.應用於機器產業自動化模組的DCBL MOTOR.
8.其它特殊用途規格的ODM模式.
Slide 7
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR -1
壁掛型送風馬達：
電氣規格範圍：
•Vbus：DC 35V、300~350V
•轉速範圍：300~1300RPM
(V-com：1.8~6.5V)
•額定輸出：10~40W￬
•F.G 信號輸出
•驅動器內置馬達
Slide 8
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR -2
冰水吊隱式送風馬達
電氣規格範圍：
•輸入電壓：AC110 or 220V
•頻率：50 / 60Hz
•轉速範圍：300 ~1200RPM
LCD Panel
直膨系統
冰水系統
轉速控制：
*可手動調整五段
*自動模式(依溫度回授)轉速
上下限可調整
•額定輸出：60、120W
Slide 9
1、應用於冷凍空調的DCBL MOTOR –2~1
台北喜來登大飯店
標準房(1111 號房)—空調噪音&耗電測試比較表
空調噪音比較表
送風機
AC
三速送風機
DC VAV
變頻送風機
減低噪音值 (dB)
HIGH
50 dB
43 dB
7 dB
↓ 14%
MID
48 dB
39 dB
9 dB
↓ 19%
LOW
46 dB
36 dB
10 dB
↓ 22%
AUTO
46 dB
33 dB
13 dB
↓ 28%
耗電測試比較表
送風機
AC
三速送風機
DC VAV
變頻送風機
HIGH
75 W
41 W
34 W ↓ 45%
MID
70 W
31 W
39 W ↓ 56%
LOW
63 W
24 W
39 W ↓ 62%
AUTO
63 W
14 W
49 W ↓ 77%
省電值 (W)
Slide 10
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR -3
室外型送風馬達(內置形式驅動器)
電氣規格範圍：
•Vbus：DC 300~350V
•轉速範圍：300~900RPM
(V-com：1.8~6.5V)
•額定輸出：40~110W ￬
•F.G 信號輸出
•驅動器內置馬達
Slide 11
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR –4
室外型送風馬達(外置形式驅動器)
電氣規格範圍：
輸入電壓：AC100~240V
(50/60Hz)
•轉速範圍：300~1400RPM
(V-com：0.5~5V)
•額定輸出：100~746W￬
•F.G 信號輸出
•驅動器外置
Slide 12
2.應用於泵(液體)的DCBL MOTOR
2-1、產品可依 (1)水壓 (2)水流量感測控制成為
恆壓泵 / 定流量泵 。
2-2、船用泵設計 DC24V/DC48V (應用船上電源)。
2-3、家用泵設計 AC110V/220V 50/60Hz In 之恆壓泵
(節能/安靜)。
2-4、工業用設計AC單相/三相 220V/380V In 之
恆壓泵(油/水)或定流量泵(節能/減碳) 。
2-5、農業用噴霧機。
2-6、加濕機 / 造霧機。
Slide 13
3.應用於空氣壓縮機的 DCBL MOTOR
3-1、產品可依氣壓感測控制，成為可設定使用
壓力的『恆壓壓縮機』 。
3-2、依需求壓力快速補充，氣體儲存筒的体積
就可以減少50%；節省成本及安裝 / 運輸
的空間。
Slide 14
4.應用於電動車的 DCBL MOTOR
4-1、產品依需求設計DC24V(自行車)
DC48V(機車)。
4-2、MOTOR 可設計最高效率點的T-N曲線。
◎低轉速高扭力型。
◎高轉速高扭力型。
◎低轉速高扭力型，再以弱磁技術提高
RPM達到高轉速也高扭力。(電子Turbo)
4-3、高爾夫球車 DC48V / 600W ~ 1000 W。
Slide 15
5.應用於運動器材的DCBL MOTOR
5-1、電動跑步機：
◎出力：DC310V 1100W / 2200W。
◎轉速：由100~3000 RPM 穩態運轉。
◎跑步速度：0.3 km/h ~3.0 km/h可有
振動功能。
5-2、肌肉拉力訓練機：
◎傳統用鉛/鐵塊配重(人工調整) 。
◎應用扭力控制，由面板設定拉力
(扭力)值。
Slide 16
6.應用於醫療器材的DCBL MOTOR
6-1、振動沙發/振動床以扭力控制來設定振幅/
振頻。
6-2 、電動病床，以位置控制來設定使用者最
佳狀態。
6-3 、製氧機；以速度控制達到快速增氧。
6-4 、復健機；以低轉速穩態的特性來設定復
健的拉力或速度。
Slide 17
7.應用於機器產業的DCBL MOTOR
7-1、CNC機器的 X軸 / Y軸的傳動馬達，應用
速度 / 扭力/位置控制技術。
7-2、應用於設備 5000 RPM 以上需求；功能替代。
(傳統AC MOTOR 2P 3600RPM的不足)
7-3、高轉速的應用，如風刀型烘乾機
(10000~20000 RPM)。
7-4、特殊用途功能 ODM 設計。
Slide 18
DC直流馬達的概論
Slide 19
直流無刷馬達之發展動機
常用的傳統直流馬達的缺點：
電刷與換向片的高速滑動，造成電刷與換向片磨擦
甚鉅，如此一來引起不必要的種種電氣障礙與故障。
改進方式：
直流無刷馬達針對此缺點改進，取代引起毛病的電
刷與換向片，改以電子元件代替，但原有直流機的
優點仍能保留，故無刷直流馬達可說是傳統直流馬
達改進而成的。
Slide 20
無刷馬達與有刷馬達之差異
有刷馬達
．以機械式整流子或電刷來控制換向動作
無刷馬達
．以電子式的電晶體來控制換相動作。
．利用磁場力的吸引及磁場的變化(換向)來達成旋
轉輸出的動作。
．電子式的換向器主要是利用Hall Sensor 感應
馬達位置的變化，藉以來控制電晶體的開或關。
Slide 21
無刷馬達與有刷馬達之差異
Slide 22
DCBL MOTOR 的結構原理
馬達(DCBL MOTOR)
DC無刷馬達的構造一般是
內藏檢知轉子位置用之磁
氣元件或光學編碼器。由
此位置檢知器向驅動回路
送出信號。馬達線圈是3相
星形結線。另外，轉子使
用永久磁鐵。
檢出用的磁性元件是使用霍爾IC。在
固定子內側安裝有3個，轉子轉動時，
即從霍爾IC輸出數據信號。
Slide 23
DCBL MOTOR 的驅動回路
DC無刷馬達的驅動回路是以如圖示的構造與馬達
連接，大致可分為五個區間。
動力回路
電流控制回路
邏輯回路
設定比較回路
電源回路
Slide 24
DCBL MOTOR 的運轉原理
DC無刷馬達的運轉原理
馬達線圈連接至有開關作用的電晶體，電晶體有六個，組成轉換器。
上下的電晶體依一定順序交互地重覆ON-OFF，轉變線圈電流的方向。
接下來說明運轉的架構。
以下圖之電晶體的開關程序執行STEP1時，電晶體是Tr1與Tr6為ON
的狀態。這時的線圈電流是從U相流到W相，U相是被激磁成N極、而
W相則被激磁成S極。因此，轉子運轉30°。此動作重覆十二次，轉
子運轉。
Slide 25
Q&A
Thanks for your attention
謝謝聆聽!
鑫鼎電機DC變頻馬達產品應用
Slide 2
鑫鼎電機DC無刷馬達可以為您設計解決？
傳統型
現在進行
AC馬達
效率低 / 高耗能
單轉速 / 噪音大
單機控制 / 維護費時
替代性 AC to DC
內建
安裝尺寸
相融性 配線相融
運轉
極
靜音
超
節
能
內建
485通信
介面
ODM
個案
開發
馬達
自動
控制
產品
自感
控制
AC-DC
比較
1-速度控制
2-電流控制
3-扭力控制
4-位置控制
1-溫度控制
2-濕度控制
3-壓力控制
4-流量控制
5-定速控制
※ 鑫鼎DCBL MOTOR 替代能力 5.0 HP 以下:
Slide 3
一、直流無刷馬達特點
直流無刷馬達是一種高效率的馬達
永久磁石轉子之渦流損幾乎為“零”。
A.低噪音、低電磁干擾，免保養。
B.特殊設計，運轉平順，增強可靠度。
C.比傳統馬達擁有更多優點，體積小、重量輕、
高功率、高扭力及高效率。
D.寬廣的高效率轉速操作範圍，十分適合負載變
化大，速度變化多的操作條件，這些優點是一
般傳統馬達無法達到的。
E.馬達內含溫度偵測元件，可以預防過負載使用
，保護馬達過熱。
Slide 4
二、直流無刷馬達主要零組件
Model：HMF045
定子繞組(集中繞法)
電磁鋼片材質為
中鋼50CS Series
轉子 (永久磁石)
Slide 5
三、DC直流無刷馬達工作與應用技術:
永磁式直流無刷馬達
BLDC Motor
差異比較
交流感應馬達
PSC Motor
工作與應用技術
<由AC電源輸入，可低電壓輸入控制
<由AC電源輸入控制
*驅動器一次側連接交流電源，馬達可低
速緩起動至工作負載點，改善瞬間起動
所產生的噪音。
*經由AC電源直接起動馬達，瞬間起動運
轉噪音大。
*可輸出轉速回授，依風量、風壓、溫度
控制要求，適時提共外部控制使用，調
整馬達轉速達到工作要求。
交流電源
驅動器
直流無刷
馬達
* 單相交流感應馬達轉速變化需使用使
用輔助線圈及起動電容，透過繼電器
切換達到轉速變化，且轉速固定無法
適時提供轉速回授，效率低。
交流電源
繼電器
單相交流
感應馬達
外部控制
起動電容
控制信號 / 轉速回授
外部控制
(PLC)
Block Diagram-BLDC Motor & Driver
Block Diagram - PSC Motor & Control
Slide 6
四、鑫鼎DC無刷馬達應用實例：
1.應用於冷凍空調的DCBL MOTOR.
2.應用於泵(液體)的DCBL MOTOR.
3.應用於空氣壓縮機的DCBL MOTOR.
4.應用於電動車(自行車/機車/代步車)
的DCBL MOTOR.
5.應用於運動器材的DCBL MOTOR.
6.應用於醫療器材的DCBL MOTOR.
7.應用於機器產業自動化模組的DCBL MOTOR.
8.其它特殊用途規格的ODM模式.
Slide 7
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR -1
壁掛型送風馬達：
電氣規格範圍：
•Vbus：DC 35V、300~350V
•轉速範圍：300~1300RPM
(V-com：1.8~6.5V)
•額定輸出：10~40W￬
•F.G 信號輸出
•驅動器內置馬達
Slide 8
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR -2
冰水吊隱式送風馬達
電氣規格範圍：
•輸入電壓：AC110 or 220V
•頻率：50 / 60Hz
•轉速範圍：300 ~1200RPM
LCD Panel
直膨系統
冰水系統
轉速控制：
*可手動調整五段
*自動模式(依溫度回授)轉速
上下限可調整
•額定輸出：60、120W
Slide 9
1、應用於冷凍空調的DCBL MOTOR –2~1
台北喜來登大飯店
標準房(1111 號房)—空調噪音&耗電測試比較表
空調噪音比較表
送風機
AC
三速送風機
DC VAV
變頻送風機
減低噪音值 (dB)
HIGH
50 dB
43 dB
7 dB
↓ 14%
MID
48 dB
39 dB
9 dB
↓ 19%
LOW
46 dB
36 dB
10 dB
↓ 22%
AUTO
46 dB
33 dB
13 dB
↓ 28%
耗電測試比較表
送風機
AC
三速送風機
DC VAV
變頻送風機
HIGH
75 W
41 W
34 W ↓ 45%
MID
70 W
31 W
39 W ↓ 56%
LOW
63 W
24 W
39 W ↓ 62%
AUTO
63 W
14 W
49 W ↓ 77%
省電值 (W)
Slide 10
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR -3
室外型送風馬達(內置形式驅動器)
電氣規格範圍：
•Vbus：DC 300~350V
•轉速範圍：300~900RPM
(V-com：1.8~6.5V)
•額定輸出：40~110W ￬
•F.G 信號輸出
•驅動器內置馬達
Slide 11
1、應用於冷凍空調的 DCBL MOTOR –4
室外型送風馬達(外置形式驅動器)
電氣規格範圍：
輸入電壓：AC100~240V
(50/60Hz)
•轉速範圍：300~1400RPM
(V-com：0.5~5V)
•額定輸出：100~746W￬
•F.G 信號輸出
•驅動器外置
Slide 12
2.應用於泵(液體)的DCBL MOTOR
2-1、產品可依 (1)水壓 (2)水流量感測控制成為
恆壓泵 / 定流量泵 。
2-2、船用泵設計 DC24V/DC48V (應用船上電源)。
2-3、家用泵設計 AC110V/220V 50/60Hz In 之恆壓泵
(節能/安靜)。
2-4、工業用設計AC單相/三相 220V/380V In 之
恆壓泵(油/水)或定流量泵(節能/減碳) 。
2-5、農業用噴霧機。
2-6、加濕機 / 造霧機。
Slide 13
3.應用於空氣壓縮機的 DCBL MOTOR
3-1、產品可依氣壓感測控制，成為可設定使用
壓力的『恆壓壓縮機』 。
3-2、依需求壓力快速補充，氣體儲存筒的体積
就可以減少50%；節省成本及安裝 / 運輸
的空間。
Slide 14
4.應用於電動車的 DCBL MOTOR
4-1、產品依需求設計DC24V(自行車)
DC48V(機車)。
4-2、MOTOR 可設計最高效率點的T-N曲線。
◎低轉速高扭力型。
◎高轉速高扭力型。
◎低轉速高扭力型，再以弱磁技術提高
RPM達到高轉速也高扭力。(電子Turbo)
4-3、高爾夫球車 DC48V / 600W ~ 1000 W。
Slide 15
5.應用於運動器材的DCBL MOTOR
5-1、電動跑步機：
◎出力：DC310V 1100W / 2200W。
◎轉速：由100~3000 RPM 穩態運轉。
◎跑步速度：0.3 km/h ~3.0 km/h可有
振動功能。
5-2、肌肉拉力訓練機：
◎傳統用鉛/鐵塊配重(人工調整) 。
◎應用扭力控制，由面板設定拉力
(扭力)值。
Slide 16
6.應用於醫療器材的DCBL MOTOR
6-1、振動沙發/振動床以扭力控制來設定振幅/
振頻。
6-2 、電動病床，以位置控制來設定使用者最
佳狀態。
6-3 、製氧機；以速度控制達到快速增氧。
6-4 、復健機；以低轉速穩態的特性來設定復
健的拉力或速度。
Slide 17
7.應用於機器產業的DCBL MOTOR
7-1、CNC機器的 X軸 / Y軸的傳動馬達，應用
速度 / 扭力/位置控制技術。
7-2、應用於設備 5000 RPM 以上需求；功能替代。
(傳統AC MOTOR 2P 3600RPM的不足)
7-3、高轉速的應用，如風刀型烘乾機
(10000~20000 RPM)。
7-4、特殊用途功能 ODM 設計。
Slide 18
DC直流馬達的概論
Slide 19
直流無刷馬達之發展動機
常用的傳統直流馬達的缺點：
電刷與換向片的高速滑動，造成電刷與換向片磨擦
甚鉅，如此一來引起不必要的種種電氣障礙與故障。
改進方式：
直流無刷馬達針對此缺點改進，取代引起毛病的電
刷與換向片，改以電子元件代替，但原有直流機的
優點仍能保留，故無刷直流馬達可說是傳統直流馬
達改進而成的。
Slide 20
無刷馬達與有刷馬達之差異
有刷馬達
．以機械式整流子或電刷來控制換向動作
無刷馬達
．以電子式的電晶體來控制換相動作。
．利用磁場力的吸引及磁場的變化(換向)來達成旋
轉輸出的動作。
．電子式的換向器主要是利用Hall Sensor 感應
馬達位置的變化，藉以來控制電晶體的開或關。
Slide 21
無刷馬達與有刷馬達之差異
Slide 22
DCBL MOTOR 的結構原理
馬達(DCBL MOTOR)
DC無刷馬達的構造一般是
內藏檢知轉子位置用之磁
氣元件或光學編碼器。由
此位置檢知器向驅動回路
送出信號。馬達線圈是3相
星形結線。另外，轉子使
用永久磁鐵。
檢出用的磁性元件是使用霍爾IC。在
固定子內側安裝有3個，轉子轉動時，
即從霍爾IC輸出數據信號。
Slide 23
DCBL MOTOR 的驅動回路
DC無刷馬達的驅動回路是以如圖示的構造與馬達
連接，大致可分為五個區間。
動力回路
電流控制回路
邏輯回路
設定比較回路
電源回路
Slide 24
DCBL MOTOR 的運轉原理
DC無刷馬達的運轉原理
馬達線圈連接至有開關作用的電晶體，電晶體有六個，組成轉換器。
上下的電晶體依一定順序交互地重覆ON-OFF，轉變線圈電流的方向。
接下來說明運轉的架構。
以下圖之電晶體的開關程序執行STEP1時，電晶體是Tr1與Tr6為ON
的狀態。這時的線圈電流是從U相流到W相，U相是被激磁成N極、而
W相則被激磁成S極。因此，轉子運轉30°。此動作重覆十二次，轉
子運轉。
Slide 25
Q&A
Thanks for your attention
謝謝聆聽!