耗電低，能效高，可智能控制的EC電機在風機和家電領域的“新天地”

“這個月的電費又漲價了。”

“是啊，家里的電器都要不舍得開了。”

這是一段來自鄰里間的日常對話。從開發者角度來說，這不斷上漲的電價和更嚴苛的能效法規，使得讓自動化裝置和家用電器使用現代驅動裝置提上日程。

最新的電子換向電機(EC電機)不僅耗電量更低，在相同甚至更高的輸出功率下也更為緊湊。它們在家用電器中的優異表現很好地證明了EC電機能夠讓機器和設備受益。目前，白色家電對驅動技術提出了更高的要求，例如工業用小型驅動裝置。下面我們將介紹EC技術相較于傳統解決方案所具有的優點。

當現有驅動裝置需要更換時，通常需要考慮可用的連接件。插拔式替換，即相關部件尺寸相同時便可輕松更換電機。用戶無需擔心電機的形狀和尺寸不同，但前提是軸直徑和長度、減振器和安裝支架上的孔徑需要相同。（嵌入式）家電通常按標準尺寸制造，因此驅動裝置在設計緊湊的同時，也需要提供更高的可用容量。另外，它們還有助于集成各種部件，以獲得最新的便捷功能。

除這些機械因素外，現在相應的法律法規也越來越嚴苛。無論是歐盟、美國、加拿大還是其他國家，均出臺了一系列法律、準則、指令和節能標準，針對不同應用對電器的能效提出要求。在歐盟，《生態設計指令》（第2009/125/EC 號指令）為規定能源相關產品（ErP）的環保設計提供了必要框架，其中包括在電器上粘貼能源標簽，以透明展示從A+++至G的能效等級。根據應用不同，即使是細小的節能成果，制造商都能通過能效標簽宣傳其產品的高效率，這點也非常重要。

簡單的電機設計，如罩極電機或異步電機，已不能滿足現代能耗和功率密度要求。因此，電機和風機制造商ebm-papst  Landshut使用靈活的電子換向直流電機，即使在低輸出水平下也能表現出色。與傳統異步罩極電機相比，這種小型同步電機十分高效。在一些情況下，換向電子甚至能夠替代寬范圍電壓輸入功能；此類電機幾乎無需改動，即可在全球范圍內的所有電力網絡中使用，只需針對不同的電網頻率（50/60 Hz）進行調整。由于設計巧妙，這種小型電機可集成到許多應用中。火山電氣生產制造各種功率的EC電機，包括電機控制器、風機EC電機、畜牧風機直流無刷電機EC電機。

三個驅動裝置應用示例展現了EC電機的潛力：用于雙進口抽油煙機鼓風機的緊湊型電機；用于冷藏陳列柜、冰箱、冰柜和冷藏柜的驅動裝置；以及用于烘干應用的離心風機。

用于排煙系統的離心風機
需要在中高壓力下移動大量空氣時，雙進口離心風機是理想首選。它們既可用于家用領域，又可用于技術應用領域，例如：抽油煙機或焊接吸煙器。

除提高能效外，還需盡可能降低運行噪音。VHD0146等抽油煙機鼓風機成套供貨，其中包括電機、葉輪以及進行進/出風口相應空氣動力學優化的風機蝸殼。

空氣動力學優化：VHD 0146標準鼓風機，配備標準出風口和集成于進氣口的接觸保護裝置。

用于抽油煙機的VHD 0146EC鼓風機涵蓋了600~800 m3/h（自由噴射）范圍內的典型空氣動力性能需求，可替代多達三臺交流鼓風機。

EC電機結構緊湊，可為空氣動力學設計留出更多空間。此外，其速度和空氣動力性能可通過換向電子（例如，通過脈寬調制）輕松控制。根據電機型號和風機系列不同，可將濕度或溫度傳感器等附加功能集成到自動通風系統中。

制冷應用
現代冰箱內部和冷凝器外部的氣流通過風機進行優化，風機可用于打破溫度分層，或者通過冷空氣的定向循環，創造新鮮食品區域或防止冷凝。流經冷凝器的氣流可改善熱傳遞；散熱片可以更加緊湊，以提高效率和冰箱的冷量。

為充分利用現有電器中EC電機的效率，ebm-papst Landshut的專家們開發了專門用于冰箱和冰柜的DE 20電機。此款電機的軸長和直徑與以往使用的罩極電機相同，可保持葉輪與熱交換器（蒸發器或冷凝器）之間的間距。電機和控制電子被封閉在光滑外殼內，且該裝置連接方式與之前一樣，采用雙絞電纜連接。外殼高40mm，符合最常用的標準尺寸（圖3）。通過電子換向，電機轉速與線路頻率解耦，因此風機的尺寸和形狀可完全根據空氣動力學考慮進行選擇，并且風機的轉速可調。標準轉速為2200或2500rpm的風機和直徑為100mm的四葉片葉輪可作為插拔式替換，安裝于許多冰箱中。通過這種方式，在對產品線進行現代化改造時可輕松降低能耗。
DE 20電機針對冰箱和冷柜進行了優化，適用于2,200或2,500rpm標準轉速，配備直徑為100 mm的四葉片葉輪。

省時高效的衣物烘干
離心風機是高效空氣動力性能和顯著壓力增量需求的理想選擇，可用于干衣機、洗干一體機等應用。出于效率考慮，這類應用中通常使用熱泵系統加熱空氣，以烘干滾筒中的衣物。在單個循環中，熱泵抽取熱量，冷凝來自暖濕“排氣”的水，并使用回收的能量重新加熱已變得寒冷干燥的“進氣”。如此一來，只需補償少量熱損耗，可顯著降低功耗。然而，在熱泵中使用的壓縮機、冷凝器和蒸發器等附加組件需要一定的安裝空間。

近年來，洗衣機容量從5kg增加到了15kg，但家電的標準外部尺寸卻仍保持不變，這兩個因素限制了額外組件可占用的空間。新型緊湊型離心風機可以很好地應對這一趨勢。配備EC驅動裝置的R3G 150離心風機（圖4）設計緊湊，即使在狹小的空間下仍可提供高效空氣動力性能。與之前的AC解決方案相比，它在壓力增量和空氣流量方面的性能更佳。更高壓力下的更大空氣流量可使風機設計更加緊湊。EC技術可提高電機轉速，從而可使用尺寸更小、空氣動力學優化更佳的葉輪。這種微型風機可安裝于極小的角落內。

配備EC驅動裝置的R3G 150離心風機設計緊湊，即使在空間狹小的情況下仍可提供高效空氣動力性能。

人們對高效節能的永磁直流無刷電機的需求正在日益增加，并正朝著以更小的尺寸提供更高的輸出方向發展。開發人員們現在使用定制EC 電機來滿足這種需求。尺寸緊湊、轉速不受線路頻率影響，以及可互換的即插即用設計使新型驅動裝置成為實現節約能源的理想之選。根據應用、運行模式和型號不同，節能潛力可高達70％。這使家電制造商能夠輕松快速地對現有家電產品線進行現代化改造，通常情況下僅需直接替換即可。