English
Français
Türkçe
Español
Русский
العربية
Сколько воздуха перемещает вентилятор, определяет его рабочее колесо; вращать это колесо с нужной частотой весь день — задача электродвигателя. Эта страница посвящена не корпусу, лопаткам или улитке вентилятора, а трёхфазному асинхронному двигателю, который их приводит: как перейти от данных вентилятора к мощности двигателя, почему важны частота вращения и способ привода и какие детали выходят на первый план для каждого типа вентилятора.
Двигатели, которые мы применяем для вентиляторов и вытяжных вентиляторов, имеют степень защиты IP55, класс изоляции F и рассчитаны на 50 Гц. Трёхфазная серия охватывает мощности от 0,25 кВт до 355 кВт с 2, 4 и 6 полюсами; алюминиевый корпус доступен до 11 кВт, чугунный — от 0,55 кВт.
От расхода воздуха и давления к мощности двигателя
Вентилятор подбирают по двум величинам: расходу воздуха (м³/ч или м³/с) и полному давлению, которое он должен преодолеть (Па). Это давление создают воздуховоды, фильтры, заслонки и отводы. В каталоге производителя вентилятора обычно прямо указана мощность на валу для этих двух значений; с неё и начинают выбор двигателя.
Если данных производителя нет, возможна грубая оценка: P [кВт] ≈ Q [м³/с] × Δp [Па] / (1000 × η), где η — полный КПД вентилятора. Вентилятору, который перемещает 5 м³ воздуха в секунду против 1200 Па при принятом КПД 0,70, нужно около 8,6 кВт; следующая стандартная ступень мощности — 11 кВт. Для тихоходного вентилятора с ременным приводом это может означать чугунный двигатель 11 кВт 160L-6 с частотой 970 об/мин. Расчёт даёт лишь ориентир; окончательное решение зависит от характеристики вентилятора, требуемой частоты вращения, способа привода и условий на объекте. Как меняется потребляемая мощность, если заслонка остаётся полностью открытой или снят фильтр, тоже нужно смотреть по характеристике.
Частота вращения, число полюсов и диаметр колеса
Рабочее колесо рассчитано на определённую окружную скорость; чем больше диаметр, тем медленнее его вращают. В сети 50 Гц наши 2-полюсные модели имеют номинальную частоту 2730–2980 об/мин, 4-полюсные — 1340–1490 об/мин, 6-полюсные — 855–990 об/мин. Если колесо сидит прямо на валу, частота вращения двигателя равна частоте вентилятора, поэтому число полюсов выбирают по частоте, заданной производителем вентилятора.
По законам подобия вентиляторов расход меняется прямо пропорционально частоте вращения, давление — пропорционально её квадрату, а мощность — примерно кубу. Соотношение отклоняется в зависимости от сопротивления сети, но его достаточно, чтобы понять, как быстро небольшое повышение частоты увеличивает нагрузку на двигатель.
Колесо на валу или на шкиве?
При прямом приводе ступица колеса устанавливается на вал двигателя. Масса колеса и усилие, возникающее при перемещении воздуха, нагружают подшипники в осевом направлении. В осевых и крышных вентиляторах двигатель часто работает вертикально. Помимо исполнений на лапах (B3), фланцевых (B5, B14) и на лапах с фланцем (B34, B35), в зависимости от габарита поставляются вертикальные положения V1, V3, V5, V6 и V15; размер фланца, конец вала и направление вала вверх или вниз уточняются при заказе. Перечень положений приведён в вопросе о монтажных исполнениях.
При ременной передаче двигатель обычно стоит на лапах, а натяжение ремня создаёт поперечную (радиальную) нагрузку на конец вала. Она растёт с размером шкива и числом ремней; посадка шкива ближе к корпусу разгружает подшипник со стороны привода. Поскольку передаточное отношение шкивов задаёт частоту вентилятора независимо от числа полюсов, такая схема распространена на крупных вентиляторах с улиткой.
Горячий воздух, пыль и влажная среда
Двигатель охлаждается собственным вентилятором на валу, а его номинальные данные отнесены к определённой температуре окружающей среды. Если двигатель будет находиться в потоке воздуха или в жарком чердачном помещении, сообщите нам фактическую температуру в этом месте. На линиях пылеудаления пыль, оседающая на рёбрах корпуса, ухудшает охлаждение.
IP55 защищает от пыли и брызг воды; для крышных вентиляторов, открытых прямому дождю, над двигателем стоит предусмотреть козырёк. Там, где велика разница температур днём и ночью, при заказе можно добавить антиконденсатный подогрев, а для контроля температуры обмотки — датчик PTC или PT100.
Пуск тяжёлого колеса и регулирование расхода
Инерция крупного колеса задерживает выход двигателя на полную частоту, и всё это время двигатель потребляет большой ток. Тепловую защиту нужно настроить так, чтобы она позволяла завершить пуск, но срабатывала при реальной перегрузке. Если на этапе запроса предложения передать момент инерции колеса, полученный от производителя вентилятора, проверку провести проще.
Небольшие вентиляторы обычно запускают прямым пуском; для крупных применяют пуск «звезда-треугольник», устройство плавного пуска или привод. Если расход меняется в течение дня, вместо дросселирования заслонкой можно снижать частоту вращения: наши трёхфазные двигатели могут работать от преобразователя частоты. Если вентилятор долго работает на низкой частоте при высокой нагрузке, собственного вентилятора на валу может не хватить, и добавляют независимое охлаждение; если преобразователь установлен далеко, в зависимости от длины кабеля понадобится dv/dt- или синус-фильтр. Укажите это при запросе предложения; подробности — на странице двигателей для работы с преобразователем частоты.
Дорожная карта по типам вентиляторов
Описанные выше шаги применимы к любому вентилятору; способ привода и главный пункт внимания зависят от типа.
| Тип вентилятора | Типичное подключение двигателя | Критичный момент при выборе | Связанная страница |
|---|---|---|---|
| Осевой вентилятор | Колесо прямо на валу, горизонтально или вертикально | Осевая нагрузка, вертикальное положение, частота вращения | Двигатель осевого вентилятора |
| Центробежный (радиальный) вентилятор | Прямой привод или ремень и шкив | Инерция колеса, передаточное отношение, радиальная нагрузка | Двигатель центробежного вентилятора |
| Вентилятор горелки | Фланцем на корпус горелки | Совместимость фланца и вала, частые включения | Двигатель вентилятора горелки |
| Струйный вентилятор (паркинг, тоннель) | Внутри корпуса вентилятора, горизонтально | Подвесной монтаж, требование сертификации | Двигатель струйного вентилятора |
| Технологический и печной вентилятор | Чаще через ремень, вне воздушного потока | Горячий газ, пыль, непрерывная работа | Двигатель технологического и печного вентилятора |
Таблица обобщает общие тенденции; конкретный выбор делают по данным самого вентилятора и объекта.
В настенных и крышных вытяжных вентиляторах, градирнях и теплицах колесо обычно сидит на валу двигателя; вертикальное положение и осевая нагрузка рассмотрены на странице электродвигателя для осевого вентилятора. Для вентиляторов с улиткой и высоким давлением ременный и прямой привод сравниваются на странице электродвигателя для центробежного вентилятора.
В горелках котлов и печей двигатель, подающий воздух для горения, невелик, но включается часто; сторона двигателя описана на странице электродвигателя для вентилятора горелки, а безопасность топливной линии — зона ответственности производителя горелки. Вентиляторы, создающие тягу в закрытых паркингах и тоннелях, рассмотрены на странице двигателя струйного вентилятора, а вентиляторы сушильных, пылеулавливающих и печных линий — на странице двигателей технологических и печных вентиляторов.
Страница электродвигателей для вентиляции исходит из потребности здания в воздухообмене, страница отрасли HVAC — из вентиляционных установок и климатического оборудования; эта страница начинается с самого вентилятора.
Какие данные сообщить при запросе предложения
Достаточно указать тип вентилятора или машины, требуемую мощность (кВт) и частоту вращения (об/мин), напряжение сети, монтажное исполнение и направление вала, приводится ли колесо напрямую или через ремень, способ пуска, температуру окружающей среды и количество. Если заменяется старый двигатель, фото его заводской таблички отвечает почти на весь этот список; отправить фото таблички можно здесь.
Несколько моделей из вентиляторных применений: для небольших вытяжных вентиляторов — 1,5 кВт 90L-4 (алюминий, 1445 об/мин), для крупных центробежных вентиляторов — 37 кВт 225S-4 (чугун, 1485 об/мин), для тяжёлых технологических вентиляторов — 75 кВт 280S-4 (1486 об/мин, SF 1,15). Другие мощности и частоты вращения с ценами — в нашем магазине двигателей; по вопросам проекта напишите нам.
Часто задаваемые вопросы
Есть ли разница между двигателем вентилятора и двигателем вытяжного вентилятора?
С точки зрения двигателя обычно нет: оба вращают рабочее колесо. Разница — в направлении воздуха и в монтаже: вытяжной вентилятор удаляет воздух из помещения, его двигатель часто стоит на стене или крыше, иногда вертикально. Выбор определяют мощность, частота вращения и монтажное положение.
Как выбрать частоту вращения двигателя для вентилятора с ременным приводом?
Поскольку частоту вентилятора задаёт передаточное отношение шкивов, число полюсов выбирается свободнее. Диаметры шкивов, натяжение ремня и поперечную нагрузку на конец вала нужно проверять вместе, принимая за основу частоту двигателя, рекомендованную производителем вентилятора.
Почему при пуске вентилятора срабатывает тепловая защита?
Тяжёлые колёса долго удерживают двигатель на пусковом токе. Настройку тепловой защиты и способ пуска нужно пересмотреть под такой пуск; если проблема сохраняется, следует заново оценить инерцию колеса и мощность двигателя.
Можно ли регулировать расход преобразователем частоты вместо заслонки?
Да, наши трёхфазные двигатели можно использовать с приводом. При запросе предложения укажите, как долго вентилятор будет работать на низкой частоте и какова длина кабеля между преобразователем и двигателем.
Подходят ли эти двигатели для вентиляторов дымоудаления?
Для систем дымоудаления при пожаре нужен двигатель, сертифицированный для такой работы; стандартный двигатель IP55/F не рассчитан на такой класс. В подобном проекте чётко укажите это требование с самого начала.
