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空气能热水器虽然已经已经在市面上销售了有10余年了，几乎都是在工程领域里，在家庭里都属于小打小闹，效果较差不太被人认可。真正全面大量的运用在家庭里，我的记忆里是随着空气能两联供系统、三联供系统而火起来的，主要原因还是热泵技术的提高。
空气能热水器，它是利用了热泵技术，然后进行热量的交换，冷水所获得的热量是吸收空气中的低温热能+电能做功的总和。热水器的外机会吸收空气中的低温热能，然后通过压缩机做功进行压缩，以此获得更高的热量，再把高热量交换到冷水里。
所以，它所消耗的电能多少实际取决于空气能热水器外机所吸收的低温热能的多少，另外是主机运行做功的时间是多久。换句话说，室外的温度有多高和生活热水的加热次数（时间长短）决定了空气能热水器的终能耗。
它的耗电量终是多少？
这是很多人关心的，以一般家庭4口人来说，购买200升储热水的热水器，自来水温度25度，预设温度55度来粗略计算，根据热量Q=CM ∆T公式，即4.2KJ（kg*c）乘以200乘以30/3600≈7KW，也就是说把200升的冷水从25度加热到55度，需要约7千瓦的热量。
空气能热泵的加热功率是3.5KW(每个品牌会有所差异，在铭牌上可以看到这个参数），所以其加热时间是7KW/3.5KW≈2小时；这里还有一个热效率的问题，以0.85进行计算，所以它的耗电是1.7度电，电价0.6元计算，实际热水器耗电费是1元。
你是不是觉得花费1元的代价就获得了55度200升的热水，很便宜呢？但是一定要看看这几个关键词：
4口人的居住人口、25度的原始水温、55度的热水温度、室外湿球温度15度等。意思是在冬季室外温度15度，200升的自来水水温25度进行加热到55度需要约2小时；4口人的家庭里，每个人可以使用热水62升热水（已经混入冷水的量），可以洗澡8分钟/人左右。
但是如果是成都冬季，室外湿球温度是5-8度，自来水水温是15度左右，空气能热水器的加热时间将延长至3小时以上，甚至4小时。
在成都冬季大概有一周的温度是0-5度，水温只有10度左右，那它的加热时间还将延长；如果有电辅热的空气能热水器，电辅热的耗电功率是约1.5千瓦，即1.5度电/小时，该耗能会与机器本身的耗能进行叠加，所以能耗会直线上升
西门子6ES7314-6BH04-0AB0型号规格
三、无刷电机的命名
相对有刷电机，无刷电机的命名好理解很多，一般它由四个数字组成，例如2040无刷电机。这个数字仅代表电机的外形尺寸，2040表示直径为20mm，长度为40mm的电机。同理3650无刷电机表示此电机直径36mm，长度50mm。
其实370有刷电机的大小和2530无刷电机一样，540电机的大小和3650无刷电机一样。
四、无刷电机的特点
1、没有碳刷，理论上转子无需和外界有导体上的链接。
2、在运行过程中，无刷电机的转速是靠交流电的频率决定的，所以频率越高无刷电机可以转得越快。
3、无刷电机的转速是严格按照KV值设定的，1000KV表示每一福特电机转速加快1000转。所以电压为5V时，1000kv的无刷电机转速5000rpm。
4、在运行过程中，同样转速电机的扭力是靠电调输出的电流强度决定的，电流越大扭力越大。(理想状态下，我们“聪明"的无刷电调会不断“监测"我们的电机是否需要更大的扭力，同时也会保证扭力不过剩，以免浪费表情)
五、外转子与内转子无刷电机
上面无刷电机工作原理图所示的是内转子无刷电机，顾名思义，磁铁在里边。而外转子无刷电机则相反，它的磁铁“包"在外面，而A、B、C电极在里边，这样的设计可以让电机的扭力更大，但转速却上不来。在模型中，一般外转子无刷电机的KV值在2000以内，而内转子无刷电机则可以到8000-9000kv。因为这个原因，一般飞机上常见外转子无刷电机，而模型车和模型船一般都使用内转子无刷电机。
六、有感无刷和无感无刷
要说明这个问题首先要弄懂感是感的啥~，有感无刷中的感是指“霍尔传感器"，那么什么是“霍尔"呢？霍尔是指的霍尔效应，这一现象是美国物理学家霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。
那么我们为什么要感应这玩意？要说清这个问题就必须从无感无刷的一个缺点说起。刚才说了无刷电机的转速是靠交流电频率决定的，那么电调要想方设法弄明白目前电机的转速以及当前电机的状态。其实这对已经正常运转的电机来说很容易，但对于一个刚刚起步或者运行速度很慢的电机来说就显得比较麻烦了(很难较准确的测出电机转速的状态)，所以无感无刷电机会在低速时线性不好甚至可能会颤抖，而起步的扭力也难以强过同等级有刷电机。
但是人们发现无论什么运行状态的无刷电机，它的霍尔效应都是明显的，所以通过霍尔效应电调可以很容易的知道无论高速还是低速电机的运行状态，从而解决了无感无刷电机的毛病！但就目前来看霍尔传感器并不是廉价货，所以有感无刷电机、电调的价格会比无感无刷贵上许多。
七、常见模型用有刷、无感无刷、有感无刷电机对比
有刷电机 无感无刷 有感无刷
转换效率： 低 高 高
电机输出功率： 低 高 高
起步扭力： 好 一般 好
中高速扭力： 一般 好 好
低速线性： 较好 一般 好
中高速线性： 好 好 好
高速度(一般540电机)： 常见2万 常见5万 常见5万
易磨损程度： 容易磨损 不易磨损 不易磨损
电机价格(540级) 中档100RMB 120RMB 200RMB
电调价格(540级) 中档平均120左右 200RMB 300RMB
无刷电机的工作原理详细解读
分享一篇关于无刷电机的工作原理一些知识，确保只要有高一物理知识的朋友就能够看得懂，希望有兴趣的朋友耐心往下看，相互学习! 首先给大家复习几个基础定则：左手定则、右手定则、右手螺旋定则。别懵逼，我下面会给大家解释。 左手定则，这个是电机转动受力分析的基础，简单说就是磁场中的载流导体，会受到力的作用第四部分：外转子无刷直流电机 看完了内转子无刷直流电机的结构，我们来看外转子的。其区别就在于，外转子电机将原来处于中心位置的磁钢做成一片片，贴到了外壳上，电机运行时，是整个外壳在转，而中间的线圈定子不动。外转子无刷直流电机较内转子来说，转子的转动惯量要大很多(因为转子的主要质量都集中在外壳上)，所以转速较内转子电机要慢，通常KV值在几百到几千之间。也是航模主要运用的无刷电机 顺便啰嗦一下吧。无刷电机KV值定义为：转速/V，意思为输入电压每增加1伏特，无刷电机空转转速增加的转速值。比如说，标称值为1000KV的外转子无刷电机，在11伏的电压条件下，大空载转速即为：11000rpm(rpm的含义是：转/分钟)。 同系列同外形尺寸的无刷电机，根据绕线匝数的多少，会表现出不同的KV特性。绕线匝数多的，KV值低，高输出电流小，扭力大;绕线匝数少的，KV值高，高输出电流大，扭力小。我先前测试过穿越机2204电机的极限电流，单电机能彪上25A，而2212系列电机15A都上不了。 外转子无刷直流电机的结构
1、不同的控制精度
两相混合步进电动机的步距角一般为3.6°，1.8°；五相混合步进电动机的步距角一般为0.72°，0.36°。还有一些高性能的步进电机，步距角度较小。这种步距角可与德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机相兼容，步距角可设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°和0.036°，与四通公司生产的步距角相容。
电机轴后端的旋转编码器保证了交流伺服电机的控制精度。就松下全数字交流伺服电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，所以对带2500线标准编码器的电机，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对具有17位编码器的马达来说，每个驱动器接收217=131072个脉冲马达旋转，也就是说，它的脉冲当量是360°/131072=9.89秒。即1/655步距角为1.8°的步进电机脉冲当量。
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2、低频特性不同
步进电机低速时，容易发生低频振动。振频与负载状况及驱动性能有关，一般认为振频是电动机空载时起跳频率的一半。这一低频振动现象，是由步进电机的工作原理决定的，对机器的正常运行非常不利。步进电机在低速运行时，一般应采用阻尼技术，如在电机上加阻尼器，或在驱动上加减振器等，以克服低频振动现象。
交流伺服电机运行十分平稳，低速运行时也无振动现象。该系统具有谐振抑制功能，可以解决机械刚度不足的问题，同时该系统内部还具有频率解析机能(FFT)，通过 FFT可以检测机械的共振点，便于系统调节。
3、不同矩频特性
步进电机的输出转矩随着转速的提高而减小，在较高转速下转矩会急剧减小，因此其高工作转速一般在300~600 RPM之间。交流伺服电机输出恒定力矩，即在恒定转速(通常是2000 RPM或3000 RPM)范围内均可输出恒定力矩，在恒定转速以上均可输出恒定功率。
4、不同过载能力
步进电机一般没有过载的能力。具有较强过载能力的交流伺服电机。作为一个例子，松下交流伺服系统具有速度过载和力矩过载的特性。它的大扭矩是额定扭矩的三倍，可以用来克服启动时惯性负载所产生的扭矩。步进电动机由于没有这样的过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选择较大转矩的电机，而在正常运行中，电动机不需要这么大的转矩，就会出现浪费力矩的现象。
5、不同运行性能
步进电机的控制采用开环控制，启动频率过高或负载过大容易发生丢步或堵转，停止时转速过高容易发生过冲现象，因此，应处理好升、降速度问题，以保证电机的控制精度。在交流伺服驱动系统中，采用闭环控制，可直接采集电机编码器的反馈信号，并在内部形成位置环和速度环，一般不会出现步进电机丢步或过冲现象，控制性能更可靠。
6、不同的速度响应性能
步进马达由静止加速到工作速度(通常是每分钟几百转)需要200~400毫秒。以松下 MSMA 400 W交流伺服电机为例，交流伺服系统从静止加速到3000 RPM的额定转速只需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
7、不同运动控制方式
步进电动机与伺服电动机不同的运动控制方式
西门子6ES7314-1AG14-0AB0型号规格
有关摇表的使用方法，摇表也称为绝缘电阻表，用它来测量电气设备的绝缘电阻值时，测量步骤有哪些，在测量时要注意什么问题，一起来看下。
测量电动机的绝缘电阻
测量步骤如下：
1、校验绝缘电阻表
（1）把绝缘电阻表放平，绝缘电阻表测试端短路，慢慢摇动绝缘电阻表的手柄，指针指在“0"的位置上；
（2）将测试端开路，再摇动手柄（约120r/min），指针应指在“∞"位置上。在测量时，将绝缘电阻表平置放稳，摇动手柄的速度要均匀。
2、将电动机接线盒内的连接片拆去。
3、测量电动机三相绕组间的绝缘电阻
将两个测试夹分别接到任意两相绕组的端点，以120r/min左右的匀速摇动绝缘电阻表1min后，读取绝缘电阻表指针稳定的指示值。
4、用同样方法，依次测量每相绕组与机壳的绝缘电阻。但应注意，绝缘电阻表上标有“E"或“接地"的接线柱应接到机壳上无绝缘的地方。
注意，测量单相异步电动机的绝缘电阻时，需要拆下电容器（或短接），以防止击穿电容
1、CPU异常： CPU异常报警时，应检查CPU单元连接于内部总线上的所有器件。具体方法是依次更换可能产生故障的单元，找出故障单元，并作相应处理。 2、存储器异常： 存储器异常报警时，如果是程序存储器的问题，通过重新编程后还会再现故障。这种情况可能是噪声的干扰引起程序的变化，否则应更换存储器。 3、输入/输出单元异常、扩展单元异常： 发生这类报警时，应首先检查输入/输出单元和扩展单元连接器的插入状态、电缆连接状态，确定故障发生的某单元之后，再更换单元。
4、不执行程序： 一般情况下可依照输入---程序执行---输出的步骤进行检查 (1)输入检查是利用输入LED指示灯识别，或用写入器构成的输入监视器检查。当输入LED不亮时，可初步确定是外部输入系统故障，再配合万用表检查。如果输出电压不正常，就可确定是输入单元故障。当LED亮而内部监视器无显示时，则可认为是输入单元、CPU单元或扩展单元的故障。 (2)程序执行检查是通过写入器上的监视器检查。当梯形图的接点状态与结果不一致时，则是程序错误(例如内部继电器双重使用等),或是运算部分出现故障。 (3)输出检查可用输出LED指示灯识别。当运算结果正确而输出LED指示错误时，则可认为是CPU单元、1/0接口单元的故障。当输出LED是亮的而无输出，则可判断是输出单元故障，或是外部负载系统出现了故障。 另外，由于plc机型不同，1/0与LED连接方式的不一样(有的接于1/0单元接口上，有的接于1/0单元上)。所以，根据LED判断的故障范围也有差别。 5、部分程序不执行： 检查方法与前项相同 但是，如果计数器、步进控制器等的输入时间过短，则会出现无响应故障，这时应该校验输入时间是否足够大，校验可按输入时间<输入单元的大响应时间+运算扫描时间乘以2的关系进行。 6、电源的短时掉电，程序内容也会消失： (1)这时除了检查电池，还要进行下述检查 (2)通过反复通断PLC本身电源来检查。为使微处理器正确启动，PLC中设有初使复位点电路和电源断开时的保存程序电路。这种电路发生故障时，就不能保存程序。所以可用电源的通、断进行检查。 (3)如果在更换电池后仍然出现电池异常报警，就可判定是存储器或是外部回路的漏电流异常增大所致。 (4)电源的通断总是与机器系统同步发生，这时可检查机器系统产生的噪声影响。因为电源的断开是常与机器系统运行同时发生的故障，绝大部分是电机或绕组所产生的强噪声所致。 7、PROM不能运转： 先检查PROM插入是否良好，然后确定是否需要更换芯片 8、电源重新投入或复位后，动作停止： 这种故障可认为是噪声干扰或PLC内部接触不良所致。噪声原因一般都是电路板中小电容容量减小或元件性能不良所致，对接触不良原因可通过轻轻敲PLC机体进行检查。还要检查电缆和连接器的插入状态。 一个典型的PLC系统包括一个现场PLC站，和通过高速数据线与之相连的上位机以及模拟屏PLC站，上位机用以显示各种图形和数据，模拟屏PLC站用来驱动模拟屏上的发光二极管。整个PLC系统与外联设备相接，就构成了一个自动控制系统。 通常将PLC当作一个黑盒子，我们可以简单地根据I/O信号来判断故障的位置。判断故障的情况有两种，即模拟屏上闪烁的故障信号和该运行的设备在模拟屏上无显示。
根据PLC控制站图纸，先检查该设备在模拟屏PLC柜内的显示状态，如果相符合再检查现场PLC柜的显示状态，同样符合时再继续检查PLC柜的I/O端子、外联设备的I/O端子，并由此推断出是设备故障还是PLC故障。以上过程可以用下面的框图表示。 判断PLC柜I/O端子、外联设备的I/O端子是否与状态信号相符的方法很简单，只要用万用表的直流电压档测量端子号与公共端的电压值，为24V表示断开，无信号;为0V表示接通，有信号。 2、该运行的设备在模拟屏上无显示 此时应判断是PLC没有给运行信号，还是给了运行信号而设备有故障不能运行。 我们可以从现场的PLC柜的输出模块地址中观察有无信号显示，继而检查PLC站输出继电器有无吸合，再看外联设备的电气柜有无驱动信号。如有，而设备无运行，则是设备有故障，如果设备正常运行，则应从外联设备的输入端往回查，过程正好与种故障检查过程相反。以上过程可用下面框图表示。 如果设备正在运行，则按以下框图检查。 对模拟信号的检测，因仪表采用的是4~20mA输入，所以在模拟信号输入端串联一个万用表，检测模拟信号的电流值，并与PLC的输出值做比较，便可知道数值是否正确。 有一种简单的方法可以迅速判断是PLC故障还是电器设备的故障，就是采用短路法：将外联设备状态输入线断开，用一条导线将输入端口和公共线相连，这意味着给PLC一个接通的信号，如果PLC有显示，则PLC正常;反之为PLC故障。 找到故障点以后应做出相应的处理。一般来说PLC发生故障的可能性较小，大部分故障原因是接线松了，或线接错了，或继电器有故障等，亦有PLC模板烧毁的情况，这时只能将PLC模板换掉。记住一定要断电操作，否则容易把好的模板烧毁，亦可能会牵连到PLC处理器。 |
