Осевой вентилятор с направляющим аппаратом (vane axial) имеет внутри цилиндрического корпуса неподвижные лопатки, установленные сразу за рабочим колесом или перед ним. Воздух выходит из колеса с закруткой; неподвижные лопатки спрямляют этот вихрь и превращают часть энергии вращения в статическое давление. В результате давление выше, а поток на выходе равномернее, чем у простого осевого вентилятора в трубном корпусе того же диаметра. Все типы вентиляторов собраны на странице двигатели для вентиляторов и вытяжных установок; здесь мы рассматриваем только то, что направляющий аппарат меняет для двигателя.

Трёхфазный электродвигатель HEM Motor в чугунном корпусе – пример двигателя для привода осевого вентилятора с направляющим аппаратом
На фото один из трёхфазных двигателей HEM Motor; корпус вентилятора, рабочее колесо и направляющие лопатки на снимке не показаны.

Как неподвижные лопатки меняют нагрузку на двигатель?

Поскольку направляющие лопатки спрямляют поток, вентилятор способен преодолевать сопротивление, с которым простой осевой вентилятор не справляется: длинные воздуховоды, шумоглушители, батареи теплообменников или горные выработки. Ценой такого прироста давления становится мощность на валу. Более высокое давление при том же расходе означает, что двигатель должен развивать больший момент.

В этих вентиляторах рабочее колесо обычно насажено прямо на вал двигателя. При малом диаметре колеса и высоком требуемом давлении окружную скорость обеспечивают 2-полюсные двигатели (класс 3000 об/мин); с ростом диаметра применяют 4- и 6-полюсные. Точная частота вращения берётся из характеристики производителя вентилятора, а мощность двигателя определяется мощностью на валу, которую требует рабочая точка на этой характеристике.

Почему не рекомендуется пуск при закрытом шибере?

Для центробежных вентиляторов пуск с закрытым всасывающим шибером — обычная практика. Осевой вентилятор с направляющим аппаратом ведёт себя наоборот: при слишком малом расходе поток срывается с лопаток (срыв потока, stall), вентилятор работает неустойчиво и с вибрацией, а во многих конструкциях мощность на валу при малом расходе даже растёт. Поэтому пуск при закрытом или сильно прикрытом шибере не облегчает двигатель и может нагрузить его сильнее.

Длительная работа в зоне срыва сказывается и на двигателе: нагрузка на колесо пульсирует каждый оборот, подшипники воспринимают знакопеременные усилия, ток колеблется. Сопротивление сети следует рассчитывать так, чтобы вентилятор оставался на устойчивом участке характеристики. Положение шибера при пуске задаётся по инструкции производителя вентилятора.

Двигатель внутри корпуса: крепление, кабель и охлаждение

В таких вентиляторах двигатель обычно расположен в центре корпуса, во втулке, закреплённой на направляющих лопатках или на отдельных опорных рёбрах. Диаметр втулки и корпус двигателя должны соответствовать друг другу, поэтому производитель вентилятора заказывает двигатель определённого габарита и исполнения. Чаще всего в корпусных вентиляторах двигатель крепится к плите втулки лапами или фланцем B5/B14; в зависимости от габарита возможны также исполнения B3, B34, B35, а для вертикально установленных вентиляторов башенного типа — V1, V3, V5, V6, V15. Фланец и диаметр вала мы уточняем при заказе по чертежу втулки от производителя вентилятора. Типы фланцев описаны на странице фланцевые двигатели B5 и B14.

Клеммная коробка остаётся внутри корпуса; питающий кабель обычно выводится через одну из направляющих лопаток или через кабельный ввод в корпусе. Направление коробки и сторону ввода кабеля следует указать в заказе, иначе кабель может не пройти через сечение лопатки.

Двигатель охлаждается воздухом, который перемещает вентилятор. Если воздух чистый и имеет температуру окружающей среды, это преимущество. Если вентилятор долго работает при очень малом расходе или перекачивает горячий запылённый воздух, теплоотвод двигателя ухудшается. Укажите в заказе температуру перемещаемого воздуха. Для вентиляторов, которые останавливаются и запускаются во влажном воздухе, можно заказать антиконденсатный подогреватель, а для труднодоступных корпусов — датчик обмотки PTC/PT100; оба варианта являются опциями заказа. Защита IP55 наших двигателей рассчитана на пыль и брызги воды: поток агрессивного газа, мойка корпуса из шланга или взрывоопасная атмосфера выходят за её пределы. На такой линии производитель вентилятора должен принять дополнительные меры либо следует выбрать специальный двигатель; чётко укажите это в запросе.

Регулировка угла лопастей и управление скоростью

У многих вентиляторов с направляющим аппаратом угол лопастей рабочего колеса регулируется на остановленной машине. Увеличение угла повышает давление и расход, а вместе с ними и потребляемую двигателем мощность. Если вентилятор перенастраивали на объекте, после этого нужно измерить ток двигателя и сравнить его с номинальным током на табличке.

Если расход нужно менять в процессе работы, более гибкий путь — преобразователь частоты. Наши трёхфазные двигатели можно питать от преобразователя. Поскольку нагрузка вентилятора при снижении скорости падает, собственного вентилятора двигателя в большинстве случаев достаточно; однако при длительной работе с высоким моментом на низкой частоте рассматривают независимый охлаждающий вентилятор, а при длинной линии между преобразователем и двигателем — выходной фильтр. Достаточно указать эти два момента в запросе; подробнее — на странице электродвигатели для работы с преобразователем частоты. Чтобы при снижении скорости не приблизиться к границе срыва, минимальную частоту преобразователя следует согласовать с производителем вентилятора.

Области применения и примеры моделей HEM

Вентиляторы с направляющим аппаратом выбирают для воздушных трактов с высоким сопротивлением, но прямолинейной трассой: вентиляция шахт и тоннелей, вытяжка окрасочных камер, технологический воздух в длинных воздуховодах, агрегаты, продувающие воздух через охладительные батареи. Таблица ниже даёт предварительный выбор со стороны двигателя.

ПрименениеОпределяющий фактор для двигателяЧто указать в заказеПример модели HEM
Технологический вентилятор малого диаметра, высокое давлениеВысокая окружная скорость, 2 полюсаКонец вала, тип фланца5,5 кВт, 2 930 об/мин, 132S1-2 чугун
Вытяжка окрасочной камерыПары краски в воздухе, сопротивление фильтраСостав перемещаемого воздуха, вывод кабеля11 кВт, 1 465 об/мин, 160M-4 чугун
Вентиляционная линия с длинными воздуховодамиПотери в шумоглушителе и воздуховоде, продолжительный режимРабочая точка, использование преобразователя22 кВт, 1 470 об/мин, 180L-4 чугун
Вентиляция шахты или тоннеляБольшая инерция колеса, пыль и влагаСпособ пуска, антиконденсатный подогреватель37 кВт, 985 об/мин, 250M-6 чугун

Двигатели в таблице приведены для ориентира. Правильный двигатель определяют вместе мощность, потребляемая вентилятором в рабочей точке, частота вращения, нужная колесу, способ крепления к втулке и состояние воздуха. В шахтах, где возможен взрывоопасный газ, стандартный двигатель применять нельзя; этот вопрос решается отдельно в проекте.

Защита двигателя при обслуживании

Зазор между направляющими лопатками и рабочим колесом невелик. Если лопасть ослабнет или на колесе накопится грязь, дисбаланс сразу передаётся на подшипники двигателя. При периодическом осмотре нужно вместе оценивать крепление лопастей, чистоту колеса и шум подшипников. Поскольку доступ к двигателю часто требует вскрытия корпуса, датчик PTC, дистанционно контролирующий температуру обмотки, уменьшает число неожиданностей между обслуживаниями. Смазка подшипников выполняется по указаниям на табличке двигателя и в каталоге.

Что сообщить в запросе

Для коммерческого предложения достаточно указать, в какой машине или установке работает вентилятор, мощность и частоту вращения, нужные колесу, напряжение сети на объекте, способ крепления двигателя к втулке, направление клеммной коробки и вывода кабеля, температуру воздуха и требуемое количество. Если вы сфотографируете табличку имеющегося двигателя и пришлёте её, мы подберём по ней аналог; как это сделать, описано в руководстве по заводской табличке.

Цены указаны на странице каждой модели в разделе магазина. Задать вопросы можно через WhatsApp или по телефону — номера на странице контактов.

Часто задаваемые вопросы

Защищает ли двигатель пуск вентилятора при закрытом шибере?

Как правило, нет. В осевых вентиляторах при слишком малом расходе поток срывается, и во многих конструкциях мощность на валу растёт. Положение шибера при пуске должно соответствовать инструкции производителя вентилятора.

Двигатель находится внутри корпуса — как заметить перегрев?

Двигатель трудно осмотреть, поэтому наиболее практичное решение — датчик PTC или PT100, встроенный в обмотку. Датчик является опцией заказа и подключается к соответствующему реле в шкафу управления.

На что обратить внимание при замене двигателя существующего вентилятора?

Помимо мощности и частоты вращения, со старым двигателем должны совпадать фланец, конец вала, шпонка и габарит корпуса, входящий во втулку. Положение клеммной коробки также влияет на прокладку кабеля через направляющую лопатку.

Если увеличить угол лопастей, понадобится ли более мощный двигатель?

Возможно. С ростом угла растёт и потребляемая мощность. После регулировки измерьте ток; если он превышает значение на табличке, угол уменьшают или пересматривают мощность двигателя.