Controllo della velocità del ventilatore AC

Ventilatori AC

Questo tipo di ventilatore è alimentato da un motore AC. Questi motori richiedono una tensione di alimentazione AC. La maggior parte dei ventilatori CA hanno motori controllabili in tensione. Ciò significa che la velocità della ventola viene ridotta riducendo la tensione del motore. I motori controllabili in tensione possono essere controllati tramite regolatori di velocità dei ventilatori elettronici , regolatori di velocità a trasformatore per ventilatori o convertitori di frequenza di frequenza . Quando viene applicata la tensione nominale del motore, la ventola funziona alla velocità nominale.

In alcuni casi, il motore CA non è completamente integrato nel contenitore del ventilatore. Ciò significa che l'efficienza energetica del motore CA può essere testata separatamente. L'efficienza energetica dei motori AC è definita nella IEC 60034 30-1. Questo è segnato sulla targhetta del motore. Sono definite le seguenti classificazioni internazionali:

IE1 Efficienza standard
IE2 alta efficienza
IE3 Efficienza premium
IE4 Efficienza super premium

La velocità della ventola CA può essere controllata da:

Regolatori di velocità a trasformatore per ventilatori
Regolatori elettronici di velocità del ventilatore
Convertitori di frequenza

Per raggiungere il livello di efficienza IE4, la maggior parte dei produttori di motori è costretta a utilizzare magneti permanenti per ridurre al minimo le perdite di energia nel rotore. Ciò rende la maggior parte dei motori IE4 motori CA sincroni. In linguaggio umano: la maggior parte dei motori IE4 può essere controllata solo da convertitori di frequenza.

In molti casi, la velocità del ventilatore richiesta può essere regolata sul dispositivo stesso tramite il potenziometro integrato o l'interfaccia dei pulsanti. Un'altra possibilità è regolare la velocità della ventola da remoto tramite un segnale di controllo.

Questo segnale di controllo può essere digitale (Modbus RTU) o analogico (tipico 0-10V). Ulteriori informazioni su questi segnali di controllo sono disponibili nella pagina successiva. Innanzitutto, forniremo maggiori dettagli sulle diverse tecnologie per controllare la velocità della ventola CA.

Tipi di controllers

Alta velocità

Media velocità

Bassa velocità

Regolatori di velocità a trasformatore per ventilatori

I regolatori di velocità a trasformatore per ventilatori sono destinati al controllo della velocità a livelli dei motori elettrici. Questi usano la tecnologia dell'autotrasformatore per ridurre gradualmente la tensione del motore e la velocità del ventilatore. Grazie a questa tecnologia generano una tensione motore con una perfetta forma sinusoidale. Ciò si traduce in un funzionamento del motore eccezionalmente silenzioso e in una maggiore durata.

Gli autotrasformatori sono trasformatori elettrici con una singola bobina. Tramite le loro diverse prese di tensione, sono disponibili tensioni ridotte. Uno speciale rivestimento riduce il rumore elettrico degli autotrasformatori. Tuttavia, in ambienti silenziosi il tipico ronzio causato dalla tecnologia del trasformatore potrebbe essere evidente.

I regolatori di velocità a trasformatore per ventilatori sono economici e si sono dimostrati molto affidabili e robusti. Possono anche essere utilizzati in circostanze con alimentazione instabile.

Questi tipi di regolatori di velocità per ventilatori sono facili da installare. Questi non richiedono configurazione alcuna Alcuni regolatori di velocità a trasformatore per ventilatori hanno un interruttore rotante integrato per regolare manualmente la velocità del ventilatore. Altre varianti possono essere controllate a distanza tramite Modbus RTU o tramite un segnale di controllo analogico.

Controllers di velocità elettronici per ventilatori

I regolatori di velocità elettronici o variabili per ventilatori offrono un controllo della velocità infinitamente variabile per i ventilatori CA. In genere, questi controller vengono utilizzati per ottimizzare la velocità di ventole CA o pompe nelle applicazioni HVAC. Questi usano il controllo dell'angolo di fase - tecnologia TRIAC - per ridurre la tensione del motore e per controllare la velocità del ventilatore. I regolatori di velocità per ventilatori a Triac sono tipicamente disponibili per correnti del motore fino a 10 A. Grazie a questa tecnologia, questi regolatori di velocità per ventilatori sono completamente silenziosi. Riducono la tensione di rete eliminando parti di essa. La restante tensione del motore non avrà una forma sinusoidale perfetta. Il controllo a microprocessore consente di ottimizzare il rilevamento zero-cross. Ciò significa che i TRIAC possono essere controllati in modo più accurato. This results in a quiet motor operation.

Tuttavia, a seconda del tipo di motore, potrebbe verificarsi un rumore aggiuntivo del motore a bassa velocità a causa della forma non sinusoidale della tensione del motore. Aumentando la tensione minima del motore si riduce il livello di rumore.

Alcuni controllers elettronici per la velocità dei ventilatori hanno un potenziometro integrato per regolare manualmente la velocità della ventola. Altre varianti possono essere controllate a distanza tramite Modbus RTU o tramite un segnale di controllo analogico.

I regolatori elettronici della velocità per ventilatori nella maggior parte dei casi non richiedono configurazione. Il livello minimo di velocità può essere regolato tramite trimmer o tramite Modbus RTU.

Alta velocità

Media velocità

Bassa velocità

Controller elettronici per regolazione velocità per ventilatori

Alta velocità

Media velocità

bassa velocità

Convertitori di frequenza

I convertitori di frequenza o gli azionamenti a velocità variabile forniscono un controllo della velocità infinitamente variabile per i ventilatori CA. Proprio come i regolatori elettronici di velocità dei ventilatori… Allora qual è la differenza? Un convertitore di frequenza utilizza la modulazione di larghezza di impulso - tecnologia IGBT - per regolare la tensione e la frequenza del motore. Ciò offre una tensione del motore sinusoidale quasi perfetta e un controllo del motore eccezionalmente silenzioso in tutte le circostanze. A seconda delle impostazioni, anche il convertitore di frequenza stesso può funzionare in modo molto silenzioso.

A causa dell'elevata frequenza di commutazione degli IGBT, sono necessari filtri speciali per ridurre l'inquinamento EMC nella rete elettrica. Questo hardware aggiuntivo ha un costo. Un controllo motore preciso significa anche: più complesso da configurare. La conclusione è che i convertitori di frequenza sono più costosi dei regolatori elettronici di velocità dei ventilatori, più complicati da configurare e più critici da installare, ma offrono un controllo del motore molto preciso. Questi tipi di regolatori di velocità sono molto efficienti dal punto di vista energetico e in grado di controllare correnti elevate del motore.

La velocità del motore richiesta può essere regolata tramite i controlli integrati (potenziometro o pulsanti). Oltre a ciò, è anche possibile regolare la velocità del motore a distanza tramite Modbus RTU o un segnale di controllo analogico.

Protezione termica per ventilatori AC

Un motore CA è un dispositivo robusto con una lunga durata. Tuttavia, il funzionamento di un motore CA per un periodo più lungo a bassa velocità non è privo di rischi. A bassa velocità, il motore viene raffreddato meno. Ciò può causare il surriscaldamento degli avvolgimenti del motore. Il surriscaldamento del motore può causare il degrado dell'isolamento degli avvolgimenti del motore. Ciò può causare dispersioni elettriche, cortocircuiti e infine guasti al motore. Per evitare guasti al motore è importante impedire che il motore si surriscaldi.

A tale scopo, molti motori CA sono dotati di contatti termici, spesso chiamati contatti TK. Questi termocontatti misurano la temperatura negli avvolgimenti del motore. In caso di surriscaldamento del motore, i contatti TK vengono aperti. Alcuni regolatori di velocità per ventilatori forniscono una protezione aggiuntiva contro il surriscaldamento tramite la loro funzione di monitoraggio TK. Questa funzionalità disattiva il motore in caso di surriscaldamento per evitare danni al motore. Allo stesso tempo, l'allarme indicherà un problema al motore. Se il tuo motore non è dotato di contatti TK, non dimenticare di collegare i terminali TK del regolatore di velocità del ventilatore o di disattivare la funzione di monitoraggio TK.

Come operare con un motore in sicurezza?

Interruttori

In caso di manutenzione o quando è necessario sostituire un motore, è importante assicurarsi che l'alimentazione del motore sia - e rimanga - disabilitata durante l'intervento. La migliore garanzia è installare un interruttore di manovra con posizione OFF lucchettabile. Questi interruttori possono essere bloccati in posizione OFF con un lucchetto per garantire la sicurezza del manutentore. Tipicamente, gli interruttori di manovra sono installati vicino al motore o all'ingresso di una stanza o zona.

Interruttori automatici del motore

Gli interruttori automatici del motore sono interruttori automatici a bassa tensione con funzionalità di relè di sovraccarico termico. Proteggono i circuiti di derivazione del motore da sovraccarico, perdita di fase e cortocircuito. In genere, gli interruttori automatici del motore sono installati all'interno o nelle vicinanze dell'armadio elettrico.