Wentylator to urządzenie wentylacyjne i odprowadzające ciepło, które współpracuje z silnikiem o zmiennej częstotliwości. Ze względu na cechy konstrukcyjne silnika wyróżnia się dwa typy wentylatorów: wentylatory osiowe i wentylatory odśrodkowe. Wentylator osiowy jest zamontowany na końcu silnika, bez przedłużenia wału, co jest funkcjonalnym odpowiednikiem wentylatora zewnętrznego i osłony przeciwwiatrowej silnika o częstotliwości przemysłowej. Natomiast wentylator odśrodkowy jest zamontowany w odpowiednim miejscu silnika, zgodnie ze strukturą korpusu silnika i określonymi funkcjami niektórych dodatkowych urządzeń.
Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi o zmiennej częstotliwości serii TYPCX
W przypadku, gdy zakres zmian częstotliwości silnika jest niewielki, a margines wzrostu temperatury silnika jest duży, można również zastosować wbudowaną konstrukcję wentylatora silnika o częstotliwości przemysłowej. W przypadku, gdy zakres częstotliwości pracy silnika jest szeroki, zasadniczo zaleca się zainstalowanie niezależnego wentylatora. Wentylator nazywany jest wentylatorem niezależnym ze względu na jego względną niezależność od części mechanicznej silnika oraz względną niezależność zasilania wentylatora i silnika, tzn. nie mogą one współdzielić zestawu zasilaczy.
Silnik o zmiennej częstotliwości jest zasilany przez zasilacz o zmiennej częstotliwości lub falownik, a jego prędkość obrotowa jest zmienna. Konstrukcja z wbudowanym wentylatorem nie jest w stanie sprostać wymaganiom silnika w zakresie odprowadzania ciepła przy wszystkich prędkościach roboczych, zwłaszcza przy niskich prędkościach. Prowadzi to do braku równowagi między ciepłem generowanym przez silnik a ciepłem odprowadzanym przez powietrze chłodzące o zdecydowanie niewystarczającym przepływie. Oznacza to, że generowanie ciepła pozostaje niezmienione lub nawet wzrasta, podczas gdy przepływ powietrza, który może przenosić ciepło, jest znacznie zmniejszony z powodu niskiej prędkości obrotowej. Powoduje to akumulację ciepła i brak możliwości jego odprowadzenia, a także gwałtowny wzrost temperatury uzwojeń, a nawet spalenie silnika. Niezależny wentylator, niezależny od prędkości obrotowej silnika, może spełnić to wymaganie:
(1) Prędkość obrotowa wentylatora sterowanego niezależnie nie jest zmieniana przez zmianę prędkości podczas pracy silnika. Zawsze jest on nastawiony na rozruch przed silnikiem i z opóźnieniem po jego wyłączeniu, co pozwala lepiej spełnić wymagania dotyczące wentylacji i odprowadzania ciepła silnika.
(2) Moc, prędkość i inne parametry wentylatora można odpowiednio dostosować w połączeniu z projektowym marginesem wzrostu temperatury silnika. Silnik wentylatora i korpus silnika mogą mieć różne bieguny i różne poziomy napięcia, jeśli pozwalają na to warunki.
(3) W przypadku konstrukcji z wieloma dodatkowymi komponentami silnika konstrukcję wentylatora można dostosować tak, aby spełniała wymagania dotyczące wentylacji i rozpraszania ciepła, jednocześnie minimalizując całkowity rozmiar silnika.
(4) W przypadku korpusu silnika, ze względu na brak wbudowanego wentylatora, straty mechaniczne silnika zostaną zmniejszone, co ma pewien wpływ na poprawę wydajności silnika.
(5) Z analizy kontroli wskaźnika drgań i hałasu silnika wynika, że ogólny efekt równowagi wirnika nie ulegnie pogorszeniu w wyniku późniejszej instalacji wentylatora, a pierwotny dobry stan równowagi zostanie zachowany; jeśli chodzi o hałas silnika, poziom hałasu silnika można ogólnie poprawić dzięki konstrukcji wentylatora o niskim poziomie hałasu.
(6) Z analizy strukturalnej silnika wynika, że ze względu na niezależność wentylatora i korpusu silnika stosunkowo łatwiej jest konserwować układ łożysk silnika lub demontować silnik w celu przeprowadzenia kontroli niż w przypadku silnika z wentylatorem, a także nie będzie kolizji pomiędzy różnymi osiami silnika i wentylatora.
Jednak z perspektywy analizy kosztów produkcji, koszt wentylatora jest znacznie wyższy niż koszt wentylatora i obudowy, ale w przypadku silników o zmiennej częstotliwości pracujących w szerokim zakresie prędkości obrotowych, konieczne jest zainstalowanie wentylatora osiowego. W przypadku awarii silników o zmiennej częstotliwości, niektóre silniki mają przypadki przepalenia uzwojeń z powodu niedziałania wentylatora osiowego, tzn. podczas pracy silnika wentylator nie uruchamia się na czas lub ulega awarii, a ciepło generowane przez pracę silnika nie może zostać rozproszone na czas, co powoduje przegrzanie i spalenie uzwojenia.
W przypadku silników o zmiennej częstotliwości, zwłaszcza tych wykorzystujących przemienniki częstotliwości do regulacji prędkości, ponieważ przebieg mocy nie jest normalną falą sinusoidalną, lecz falą o modulacji szerokości impulsu, stroma fala uderzeniowa będzie stale korodować izolację uzwojenia, powodując jej starzenie się, a nawet awarię. W związku z tym silniki o zmiennej częstotliwości są bardziej narażone na problemy podczas pracy niż zwykłe silniki przemysłowe, dlatego konieczne jest stosowanie specjalnych przewodów elektromagnetycznych do silników o zmiennej częstotliwości oraz zwiększenie wartości napięcia wytrzymywanego uzwojenia.
Trzy główne cechy techniczne wentylatorów, regulacja prędkości obrotowej za pomocą zmiennej częstotliwości oraz odporność na fale uderzeniowe w układzie zasilania, decydują o doskonałych parametrach pracy i niemożliwych do pokonania barierach technicznych silników o zmiennej częstotliwości, które różnią się od silników tradycyjnych. W zastosowaniach praktycznych próg prostego i szerokiego zastosowania silników o zmiennej częstotliwości jest bardzo niski lub można go osiągnąć poprzez instalację niezależnego wentylatora, ale system silnika o zmiennej częstotliwości, składający się z doboru wentylatora i jego interfejsu z silnikiem, struktury ścieżki przepływu powietrza, systemu izolacji itp., obejmuje szeroki zakres dziedzin technicznych. Istnieje wiele czynników ograniczających wysoką wydajność, wysoką precyzję i przyjazność dla środowiska pracy, a wiele barier technicznych musi zostać pokonanych, takich jak problem wycia podczas pracy w określonym paśmie częstotliwości, problem korozji elektrycznej prądu wału łożyskowego oraz problem niezawodności elektrycznej podczas zasilania zmienną częstotliwością, z których wszystkie wiążą się z głębszymi problemami technicznymi.
Profesjonalny zespół techniczny Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd.https://www.mingtengmotor.com/) wykorzystuje nowoczesną teorię projektowania silników, profesjonalne oprogramowanie projektowe i samodzielnie opracowany program do projektowania silników z magnesami trwałymi w celu symulacji pola elektromagnetycznego, pola cieczy, pola temperatury, pola naprężeń itp. silnika z magnesami trwałymi, zapewniając w ten sposób wydajną pracę silnika o zmiennej częstotliwości.
Prawa autorskie: Niniejszy artykuł jest przedrukiem oryginalnego linku:
https://mp.weixin.qq.com/s/R5UBzR4M_BNxf4K8tZkH-A
Niniejszy artykuł nie odzwierciedla poglądów naszej firmy. Jeśli masz inne zdanie lub poglądy, prosimy o ich skorygowanie!
Czas publikacji: 13 grudnia 2024 r.