АС вентиляторы
Что такое АС двигатель?
АС вентиляторы - это вентиляторы в АС двигателе. АС двигатели обычно имеют короткозамкнутый ротор с щетками, в отличие от ЕС двигателей. Электрический переменный ток, проходящий через обмотки статора, создает вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует токи в обмотках ротора (закон индукции Фарадея).
АС двигатели были доминирующим двигателем в промышленных применениях и в отрасли ОВиК. Из-за широкого спектра приводов с переменной скоростью и более интеллектуальных решений управления возможные применения кажутся бесконечными. АС двигатели чрезвычайно надежны и очень прочны. Они почти не требуют какого-либо обслуживания, и если они ломаются, их легко ремонтировать. АС двигатели являются отраслевым стандартом и поэтому широко доступны в очень широком диапазоне мощности. Из-за их долгой истории существует много типов АС двигателей:
Индукционные двигатели
Индукционные двигатели это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Электрический переменный ток, проходящий через обмотки статора, создает вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует токи в обмотках ротора (закон индукции Фарадея). Индуцированные токи генерируют магнитное поле ротора. Поле магнитного ротора отстает от поля магнитного статора. Это называется скольжение двигателя. Ротор не синхронизирован с вращающимся магнитным полем. Чем выше нагрузка, тем выше скольжение и тем выше крутящий момент двигателя. По этой причине эти двигатели называются асинхронными двигателями или индукционными двигателями. Индукционные двигатели являются стандартом для большинства промышленных применений. В отрасли ОВиК асинхронные двигатели обычно используются в более крупных установках.
Классы энергоэффективности двигателя
Во всем мире электродвигатели потребляют примерно 60% всей необходимой энергии. Вот почему много времени и энергии было затрачено на то, чтобы сделать электродвигатели более энергоэффективными. Благодаря руководству по энергоэффективности была достигнута значительная экономия энергии. Энергоэффективность асинхронных двигателей определяется стандартом IEC 60034 30-1. Эта информация обычно указана на заводской табличке двигателя. Определены следующие международные классификации:
- IE1 Стандартная эффективность
- IE2 - Высокая эффективность
- IE3 - Премиум эффективность
- IE4 - Суперпремиум эффективность (PMSM)
- IE5 - Ультравысокая эффективность (PMSM)
Основное различие между этими вариантами заключается в энергопотреблении. Во многих случаях, для минимизации потерь используется больше меди, в некоторых IE3 двигателях весь ротор полностью изготовлен из меди. Это увеличивает закупочную цену двигателя.
Двигатели с регулируемым напряжением
Двигатели, управляемые напряжением это асинхронные двигатели, скорость которых можно регулировать путем снижения напряжения. При подаче номинального напряжения, двигатель работает на высокой скорости. Когда напряжение двигателя снижается, двигатель соответственно замедляется.
Когда напряжение двигателя уменьшается, максимальный крутящий момент двигателя также уменьшается. Пока мощность двигателя остается достаточной для управления нагрузкой, скорость двигателя можно регулировать путем снижения напряжения. Обратите внимание, что не все двигатели управляемые напряжением. Обычно используются двигатели с регулируемым напряжением: однофазные двигатели с разделенными конденсаторами постоянного тока или однофазные двигатели с экранированными полюсами..
Двигатели с регулируемым напряжением часто однофазные двигатели.
Возможность управления напряжением также зависит от нагрузки, подключенной к двигателю. Если этой нагрузкой является вентилятор, более вероятно, что двигатель может управляться напряжением. Вентилятор имеет квадратичную кривую крутящего момента. Это означает, что зависимость между скоростью двигателя и крутящим моментом двигателя не является линейной. Например, если скорость вентилятора снижается на 10%, требуемый крутящий момент для поддержания этой скорости будет на 20–30% ниже требуемого крутящего момента для поддержания высокой скорости. Вот почему многие вентиляторы с АС двигателем управляемые напряжением. В случае приложений с постоянным крутящим моментом это не всегда возможно.
Основным преимуществом двигателей с регулируемым напряжением является их простота. Они просты в управлении и легко подключаются. Кроме того, они очень прочны и надежны. Если они сломаются, их легко починить.
Для регулирования скорости АС двигателей, регулируемых напряжением, можно использовать
- 5-ступенчатые регуляторы скорости – технология автотрансформатора
- Электронные регуляторы скорости - технология фазового угла на основе симистора
- Преобразователи частоты – технология широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на основе IGBT
PMSM или синхронные двигатели с постоянными магнитами
Электродвигатели: 4 полюса, 50 Гц
Выходная мощность [кВт]
КПД [%]
Если требуются очень высокие уровни энергии, производители используют роторы с постоянными магнитами, как в большинстве IE4 и IE5 двигателей. Двигатели с роторами на постоянных магнитах должны управляться преобразователем частоты. Двигатели с постоянными магнитами имеют собственное постоянное магнитное поле.
Тепловая защита АС двигателей
АС двигатель это надежное устройство с длительным сроком службы. Однако эксплуатация АС двигателя на низкой скорости в течение длительного периода времени небезопасна. На малых оборотах двигатель меньше охлаждается. Это может вызвать перегрев обмоток двигателя, что ухудшит его изоляцию. Это может привести к утечке тока, короткому замыканию и, в конечном итоге, к поломке двигателя. Чтобы предотвратить поломку двигателя, важно не допускать его перегрева.
С этой целью многие АС двигатели оснащены термоконтактами, или ТК. Эти термоконтакты измеряют температуру в обмотках двигателя. В случае перегрева двигателя, термоконтакты размыкаются. Некоторые регуляторы скорости вентилятора обеспечивают дополнительную защиту от перегрева с помощью функции контроля TK, которая отключает двигатель в случае перегрева, чтобы предотвратить его повреждение. В то же время активируется аварийный выход, указывающий на проблему с двигателем.
Как безопасно управлять двигателем?
Выключатели
В случае обслуживания или замены двигателя важно убедиться, что питание двигателя отключено до окончания вмешательства. Решением является выключатель с положением ВЫКЛ. Техник может заблокировать положение ВЫКЛ. Это предотвращает запуск двигателя во время технического обслуживания.
Выключатели можно также использовать для отключения двигателя в аварийной ситуации. Электрические контакты имеют увеличенный размер, поэтому они также могут прерывать индуктивные электрические цепи. Контакты принудительного размыкания соответствуют требованиям отключения нагрузки до 690 Вольт.
Обычно, разъединители устанавливаются возле двигателя или на входе в помещение или зону.