Come possiamo controllare la velocità di un ventilatore?
Per regolare un motore, ci deve essere una sorta di controller che invia un segnale di controllo. Il metodo di controllo della velocità di un ventilatore dipende dal tipo di motore nel sistema di ventilazione. Esistono due tipi di motore:
Un motore EC, al contrario di un motore AC, ha un controller di velocità incorporato. Un AC richiede un controller di velocità separato.
Indipendentemente dal fatto che il motore di vostra scelta abbia o meno un regolatore di velocità integrato, i segnali di controllo tipici sono un segnale 0-10 Volt, un segnale 0-20 mA e un segnale Pulse with Modulation (PWM). Questi segnali analogici sono stati popolari per molti anni. Negli ultimi anni, c'è stata una crescente domanda di nuovi segnali di controllo digitali. Le reti di comunicazione come Modbus RTU sono sempre più utilizzate per distribuire informazioni.
Come impostare la velocità desiderata di un ventilatre?
Diversi dispositivi possono generare questi segnali di controllo. Ci sono commutatori di controllo analogici , potenziometri e sensori HVAC intelligenti da un lato e servizi cloud digitali, controller HVAC e servizi di gestione degli edifici dall'altro. Nell'immagine qui sotto, puoi vedere come viaggia un segnale di controllo. Per i motori AC, una volta impostati i comandi, emettono un segnale di controllo, prima al regolatore di velocità e poi al motore. Per i motori EC, una volta impostati i comandi, emettono un segnale di controllo direttamente al motore.
Abbiamo stabilito in precedenza che al giorno d'oggi distinguiamo tra motori EC e motori AC. Nelle schede Ventilatori ECe Ventilatori AC sopra, spiegheremo la differenza tra questi tipi di motore in dettaglio.
Cos'è un motore elettrico?
Iniziamo con le basi: Un motore elettrico è una macchina che converte l'energia elettrica in energia meccanica. L'interazione di un campo magnetico e corrente elettrica in una bobina (avvolgimento del motore) genera una forza (coppia) sull'albero motore.
Non è possibile spiegare il principio di funzionamento di un motore elettrico senza alcune leggi fondamentali della fisica. Le leggi fisiche più rilevanti sono la legge di induzione di Faraday, la legge di Lenz e la forza di Lorentz. Senza entrare troppo nei dettagli, cercheremo di spiegare di cosa trattano queste leggi.
Design interno del motore
Un motore ha una parte mobile, il rotore, e una parte stazionaria, lo statore. Nella maggior parte dei motori AC classici, gli avvolgimenti del motore (bobine) sono integrati nello statore. Il rotore mantiene l'albero motore in posizione. Il rotore è montato nello statore con cuscinetti a sfera. Alcuni tipi di motore hanno un rotore esterno. In tal caso, il rotore è montato attorno allo statore.
La Forza di Lorentz
Alla fine del 19 ° secolo, molti esperimenti sono stati fatti con l'elettromagnetismo. Un certo sig. Lorentz scoprì che quando un filo (o bobina) che trasporta corrente si muove attraverso un campo magnetico, sperimenta una forza. Questa forza è chiamata Forza di Lorentz. Questo è il principio di funzionamento fondamentale di magnetron, radar e... motori elettrici. Il conduttore che trasporta corrente si muove attraverso il campo magnetico del motore e viene spinto via dalla forza di Lorentz. Questa teoria spiega perché un motore elettrico ruota e come viene creata la coppia del motore. Lo statore di un motore AC crea un campo magnetico. I conduttori che trasportano corrente del rotore si muovono attraverso questo campo magnetico. Il rotore viene spinto via a causa della forza di Lorentz e il motore inizia a ruotare. Questo processo è il modo in cui l'energia elettrica viene convertita in energia cinetica.
Legge di Faraday dell'induzione
Per il funzionamento di un motore elettrico, sono necessari un conduttore che trasporta corrente e un campo magnetico. I motori EC utilizzano magneti permanenti per creare questo campo elettrico, mentre i motori AC utilizzano il principio dell'induzione elettromagnetica per creare questo campo magnetico. La corrente alternata genera un campo magnetico rotante nello statore di un motore AC. Questo campo rotante ruota il rotore. La legge di Faraday dell'induzione spiega come funziona l'induzione elettromagnetica. È una delle leggi fondamentali dell'elettromagnetismo e ci dice come un flusso magnetico mutevole induce una corrente elettrica in una bobina. È il principio di funzionamento fondamentale di trasformatori elettrici, motori, generatori e altri dispositivi. Sulla base di questa legge, Emil Lenz ha descritto il campo elettromagnetico indotto e la direzione della corrente indotta. Questa descrizione è ciò che ora chiamiamo legge di Lenz.