Электродвигатель для центробежного вентилятора

В центробежном (радиальном) вентиляторе воздух приводит в движение рабочее колесо, а спиральный корпус собирает его и превращает скорость в давление; мощность для вращения колеса даёт трёхфазный асинхронный электродвигатель. Эта страница посвящена стороне двигателя: нагрузке, соединению и защите. Обзор других типов — осевых, горелочных и струйных вентиляторов — удобно начать со страницы Двигатели для вентиляторов и вытяжных вентиляторов.

Радиальное колесо и улитка: какую нагрузку несёт двигатель?

Воздух входит в колесо осевым потоком, отбрасывается наружу между лопатками и замедляется в расширяющемся сечении улитки, набирая давление. Поскольку при том же расходе такая конструкция даёт гораздо большее давление, чем осевой вентилятор, её выбирают для систем с фильтрами, длинными воздуховодами или циклонами.

Двигатель воспринимает два вида нагрузки: мощность на валу, нужную для перемещения воздуха, и момент инерции массы колеса. Первая определяет ток в продолжительном режиме, вторая — время пуска. Мощность на валу меняется примерно пропорционально кубу частоты вращения; это приближённое правило, зависящее от сопротивления сети, а точное значение даёт характеристика вентилятора.

Наша страница со схожим названием — электродвигатель для центробежного насоса — посвящена насосам, перекачивающим жидкости; здесь речь идёт о вентиляторах, перемещающих воздух и газы.

Как тип лопаток меняет кривую мощности?

Каждая геометрия лопаток нагружает двигатель по-своему; крайние рабочие точки важны не меньше расчётной.

Лопатки, загнутые вперёд

Много коротких лопаток, загнутых по направлению вращения, дают большой расход в небольшом корпусе. Критическая особенность — потребляемая мощность продолжает расти с увеличением расхода. Пробный пуск без воздуховода, снятый фильтр или полностью открытая заслонка выводят вентилятор на правый край характеристики, и двигатель может перегрузиться. Двигатель оценивают для режима с наименьшим сопротивлением.

Лопатки, загнутые назад

Лопатки наклонены против направления вращения. Кривая мощности достигает максимума при определённом расходе и затем снижается; если двигатель выбран по этому максимуму, перегрузки не возникает. Часто встречаются в аспирации и технологическом воздухе.

Радиальные (прямые) лопатки

Лопатки идут от ступицы прямо наружу; они устойчивы к налипанию пыли и износу и применяются на линиях транспортировки материала. Мощность растёт с расходом, а колесо обычно тяжёлое, поэтому перегрузку и длительный пуск рассматривают вместе.

Колесо на валу двигателя или ремень и шкивы?

При прямом приводе колесо сидит на валу двигателя или на валу вентилятора, соединённом муфтой, и частота вращения вентилятора равна частоте двигателя; в сети 50 Гц она остаётся в классе 3000, 1500 или 1000 об/мин при 2, 4 или 6 полюсах. Если колесо установлено прямо на вал, его масса и остаточный дисбаланс ложатся на подшипники двигателя; конец вала и шпоночный паз должны соответствовать чертежу производителя вентилятора.

При ременном приводе частоту вентилятора задаёт передаточное отношение шкивов: частота вентилятора ≈ частота двигателя × диаметр шкива двигателя ÷ диаметр шкива вентилятора, фактически чуть ниже из-за проскальзывания ремня. Тонко настроить расход становится просто, но натяжение ремня добавляет радиальную силу на вал двигателя. Установка шкива ближе к заплечику вала, умеренное натяжение ремня и не слишком малый шкив двигателя берегут подшипники; если ожидается высокая радиальная нагрузка, укажите это в заказе.

В зависимости от габарита предлагаются исполнения на лапах (B3), фланцевые (B5, B14), на лапах с фланцем (B34, B35) и вертикальные (V1, V3, V5, V6, V15); размеры фланца и вала мы согласуем с вами при заказе. На ременных вентиляторах распространены двигатели на лапах, на вентиляторах с колесом, подвешенным на фланце, — исполнения на лапах с фланцем B34/B35.

Тяжёлое колесо, долгий пуск: способ пуска и настройка теплового реле

Момент инерции большого стального колеса может во много раз превышать инерцию ротора; двигатель потребляет большой ток, пока разгоняет эту массу до номинальной частоты, и пуск затягивается. Если не учесть это время, тепловое реле срабатывает при пуске или обмотка при каждом пуске нагревается сильнее, чем нужно.

• Звезда-треугольник снижает пусковой ток, но и момент уменьшается, поэтому момент переключения при тяжёлом колесе настраивают внимательно.
• Устройство плавного пуска ограничивает ток и момент по рампе; время рампы задают по инерции колеса.
• Преобразователь частоты управляет и пуском, и рабочей частотой. Наши трёхфазные двигатели могут работать от преобразователя; длительная работа на низкой частоте с высоким моментом может потребовать отдельного вентилятора охлаждения, а длинный кабель двигателя — фильтра dv/dt или синус-фильтра. Сообщите нам об этих условиях в заказе; подробности — на странице электродвигатели для работы с преобразователем частоты.

Центробежный вентилятор потребляет наименьшую мощность при закрытой всасывающей заслонке; пуск с закрытой заслонкой облегчает разгон, но инерцию не меняет. Тепловое реле настраивают на номинальный ток с заводской таблички, а класс срабатывания выбирают по времени пуска. Для вентиляторов с частыми пусками и остановами при заказе можно добавить датчики PTC/PT100 в обмотке. О выборе защитных аппаратов — в нашей статье о тепловом реле и предохранителях.

Двигатель в системах пылеудаления и аспирации

В рукавных пылеуловителях вентилятор обычно стоит на стороне очищенного воздуха. По мере загрузки рукавов сопротивление растёт, а расход падает; сразу после регенерации вентилятор забирает больше воздуха. При лопатках, загнутых вперёд, или радиальных это означает рост тока после очистки; двигатель оценивают как для чистого, так и для загруженного фильтра.

На линиях опилок, абразивной пыли или гранул, где вентилятор работает на стороне загрязнённого воздуха, налипающий на колесо материал создаёт дисбаланс, и вибрация через вал доходит до подшипников; регулярная очистка колеса бережёт и двигатель. В зонах, классифицированных как взрывоопасная пылевая среда, стандартный двигатель IP55 не предназначен для таких условий; нужен специальный двигатель, укажите это в заказе.

Вентиляторы горячих газов (дымососы) и температурный предел

Дымососы котлов, сушилок и печей отсасывают дымовые газы. Двигатель находится вне газового потока, но тепло идёт к нему по колесу и валу; производитель вентилятора отсекает его охлаждающим диском на валу и отдельным подшипниковым узлом. Стандартный двигатель IP55 с изоляцией класса F не предназначен для работы внутри горячего газа; укажите в заказе температуру окружающей среды у двигателя.

Горячий газ лёгок, поэтому в работе вентилятор потребляет немного; при первом пуске на холодном воздухе мощность заметно возрастает, и двигатель проверяют на этот режим. Применения, где для дымоудаления при пожаре требуется сертифицированный двигатель, — отдельный класс; стандартный двигатель для этого класса не предназначен.

Таблица выбора по типу лопаток и приводу

Строки таблицы служат для предварительного отбора; окончательное решение зависит от характеристики вентилятора, требуемой частоты, способа соединения и условий эксплуатации. Например, для ременных аспирационных вентиляторов можно рассмотреть 15 кВт 160L-4 (1465 об/мин) или 18,5 кВт 180M-4 (1470 об/мин), а для крупных вентиляторов пылеудаления — 45 кВт 225M-4 (1485 об/мин).

Что нужно нам для коммерческого предложения

Для расчёта предложения нам нужны: тип машины или установки и тип лопаток вентилятора, требуемая мощность (кВт) и частота вращения (об/мин), напряжение сети, монтажное исполнение, тип привода (прямой или ременный), способ пуска и количество. Фото заводской таблички старого двигателя ускоряет подбор; как его сделать, рассказано в нашей статье о заводской табличке двигателя.

Цены всех моделей приведены в разделе купить электродвигатель; двигатели из наличия отгружаются с нашего склада в Турции. Для воздуховодов зданий см. страницу двигатели для вентиляции, а по вопросам проектов — страницу контакты.

Часто задаваемые вопросы

Почему срабатывает тепловая защита, когда вентилятор работает без воздуховода?

У вентиляторов с лопатками вперёд и радиальными при снижении сопротивления растут расход и потребляемая мощность. Пробный пуск без воздуховода или фильтра выводит вентилятор на правый край характеристики, и двигатель превышает номинальный ток. Проводите пробу с прикрытой заслонкой.

Достаточно ли заменить шкив, чтобы поднять частоту ременного вентилятора?

Частота вырастет, но мощность растёт примерно пропорционально кубу частоты. Даже небольшое повышение может вывести двигатель за номинальную мощность; перед заменой шкива проверьте мощность двигателя и максимально допустимую частоту вентилятора.

Почему вентилятор с большим колесом так долго разгоняется?

Инерция колеса намного больше инерции ротора; разгоняя эту массу, двигатель долго потребляет большой ток. Способ пуска и класс срабатывания теплового реле выбирают по этому времени.

Можно ли поставить стандартный двигатель на вентилятор, отсасывающий горячие газы?

Да, если двигатель находится вне газового потока и защищён тепловым барьером производителя вентилятора; укажите температуру окружающей среды в заказе.