AC fan hız kontrolü

AC motor nedir?

AC fanlar, bir AC motordaki fanlardır. AC motorlar, bir EC motorunun aksine, genellikle fırçalı bir sincap kafesli rotora sahiptir. Stator sargılarından geçen elektrik alternatif akımı, dönen bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alan, rotor sargılarındaki akımları indükler (Faraday indüksiyon yasası).

AC motorlar, endüstriyel uygulamalarda ve HVAC endüstrisinde dominant motor tipidir. Geniş değişken hızlı sürücü yelpazesi ve her geçen gün giderek daha da artan akıllı kontrol çözümleri nedeniyle, potansiyel uygulama olanakları sınırsız görünüyor. AC motorlar son derece güvenilir ve sağlamlardır. Neredeyse hiç bakım gerektirmezler ve onarımları çok kolaydır. AC motorlar endüstri standardıdır ve bu nedenle çok geniş bir güç aralığında kolaylıkla bulunabilirler. Uzun geçmişleri nedeniyle pekçok AC motor türü bulunmaktadır:

• İndüksiyon motorlar veya asenkron motorlar
• Voltaj kontrollü motorlar
• Daimi Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM)

İndüksiyon motorlar, sincap kafesli rotorlu asenkron motorlardır. Stator sargılarından geçen elektrik alternatif akımı, dönen bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alan, rotor sargılarındaki akımları indükler (Faraday indüksiyon yasası). İndüklenen akımlar rotorun manyetik alanını oluşturur. Manyetik rotor alanı, manyetik stator alanının gerisinde kalır. Buna motor kayması denir. Rotor, dönen manyetik alanla senkronize edilmez. Yük ne kadar yüksek olursa, kayma o kadar yüksek ve motor torku o kadar yüksek olur. Bu nedenden ötürü bu motorlara asenkron motorlar veya indüksiyon motorlar denir. Endüksiyon motorları çoğu endüstriyel uygulama için standarttır. HVAC endüstrisinde, endüksiyon motorları genel olarak büyük ebatlı kurulumlarda kullanılır.

• IE1 - Standart Verimlilik
• IE2 - Yüksek Verimlilik
• IE3 - Üstün Verimlilik
• IE4 - Süper üstün Verimlilik (PMSM)
• IE5 - Ultra üstün Verimlilik (PMSM)

Bu varyantlar arasındaki en büyük fark enerji tüketimidir. Çoğu durumda kayıpları en aza indirmek için daha fazla bakır kullanılır, bazı IE3 motorlarda rotorun tamamı bakırdan yapılır. Bu, motorun satış fiyatını artırır.

Voltaj kontrollü motorlar, asenkron motorlardır ve hızları voltaj düşürülerek kontrol edilir. Nominal voltaj uygulandığında, motor yüksek hızda çalışır. Motor voltajı düştüğünde, motor buna bağlı olarak yavaşlayacaktır.

Motor voltajı düştüğünde, maksimum motor torku da azalır. Yük, motoru çalıştıracak kadar güçlü kaldığı sürece, voltaj düşürülerek motor hızı kontrol edilebilir. Tüm motorların voltajla kontrol edilebilir olmadığını unutmayın. Yaygın olarak kullanılan voltaj kontrollü motor tipleri tek fazlı kalıcı bölünmüş kapasitörlü motorlar veya tek fazlı gölgeli kutuplu motorlar 'dır.

Voltaj kontrollü motorlar genellikle tek fazlı motorlar 'dır.

Voltaj kontrolünün mümkün olup olmadığı da motora bağlı olan yüke bağlıdır. Bu yük bir fan ise, motorun voltaj kontrollü olması daha olasıdır. Bir fanın ikinci dereceden bir tork eğrisi vardır. Bu, motor hızı ile motor torku arasındaki ilişkinin doğrusal olmadığı anlamına gelir. Örneğin, fan hızı %10 azalırsa, bu hızı korumak için gereken tork, yüksek hızı korumak için gereken torktan %20 ila %30 daha düşük olacaktır. Bu nedenle AC motorlu pekçok fan, voltajla kontrol edilebilir. Sabit tork uygulamalarında bu her zaman mümkün değildir.

Voltaj kontrollü motorların ana avantajı sadelikleridir. Kontrol edilmesi ve bağlanması kolaydır. Dahası, çok sağlam ve güvenilirlerdir. Bozulmaları durumunda, onarılmaları kolaydır.

Voltaj kontrollü AC motorların hızını düzenlemek için aşağıdaki teknikler kullanılabilir:

• 5 adımlı hız kontrolörleri - Ototransformer teknolojisi
• Elektronik değişken hız kontrolörleri - Triyak tabanlı faz açısı teknolojisi
• Frekans inverter - IGBT tabanlı Darbe Genişliği Modülasyon (PWM) teknolojisi

Elektrik motorları: 4 kutuplu, 50 Hz

Çıkış gücü [kW]

Verimlilik [%]

Çok yüksek enerji seviyelerine ihtiyaç duyulursa, üreticiler çoğu IE4 ve IE5 motorunda olduğu gibi sabit mıknatıslı rotorlar kullanır. Sabit mıknatıslı rotorlu motorlar bir frekans inverterü(frekans çevirici) tarafından kontrol edilmelidir. Sabit mıknatıslı motorların kendi kalıcı manyetik alanları vardır.