Õigesse AC kallurite mootori valik: suuruse ja võimsuse juhend

Peale minna igale AC servomootorite puhul blogi ja kuulete servomootorite ja eirata nende mootorite kõige olulisemat kasutust. Keskmes ei ole siin mootorid, vaid mootorite kasutus õhu konditsioneeri süsteemis. Need mootorid moodustavad AC süsteemi keskuse. Parim on see, et need on saadaval optimaalses suuruses ja võimsuses, mis on vajalik energiasäästu hooldamiseks kõrge tõhususe ja masina pikema eluea tagamiseks. Ärge unustage, et kõik üksused töötavad samade põhimõtete alusel. Kui servomootorid ei sobi üksustega või on need valesti paigaldatud, võib see viia kõrge energiakulu, üksuse kõrge rikke sageduse ning isegi halvemini, ülekuumenemiseni.

See ongi täpselt see teema, millest selles juhendis juttu tehakse. Me uurime hoolikalt suuruse ja võimsuse komponente, et leida parim valik teie jahe hoolduse vajadustele. Enamuse inimeste puhul, kes otsivad õhu konditsioneere või õhu konditsioneeri süsteeme, pole vajalik aega kulutada geaarmootorite põhjalikule mõistmisele, kuid üks inimest kümnest võib muutuda väga energiasäästlikuks ja otsida just neid detaile.

Algselt on oluline kindlaks teha, millisele AC süsteemile AC mootorid töötavad. Igal AC süsteemil on oma mootorid, mis teevad kindlaid ülesandeid. Mõned mootorid ajavad õhu puhumiseks ventilaatoreid, soojuse hajutamiseks kondensaatori ventilaatoreid, õhuvoogu reguleerivaid klappi või mõnel juhul ka kompressori mootoreid. Igal neist on omad nõuded; ventilaatorite puhuritel on vaja pidevat pöördemomenti ja kiirust, samas kui kondensaatori ventilaatorid peavad töötama äärmistes välistingimustes. Tuleb ka arvestada töötingimusi; sisekäitumisel on mootorid vähem välja pandud ilmatingimustele, samas kui välistemootorid peavad taluma niiskust, tolmust ja äärmisi temperatuure. Selliste detailide tundmine hõlbustab vajaliku võimsuse ja suuruse nõuete täpsustamist.

Pöördemoment on see, kui palju pöörduvat jõu mootoril peab olema, et saaks AC seadet pöörlema panna ning see on üks olulisemaid aspekte suuruse määramisel. Mootor jääb seisma, kui pöördemoment on liiga väike, samas kui liiga suur pöördemoment tähendab raiskunud energiat. Pöördemomendi leidmiseks tuleb teada koormusjõu, mis on komponendi vastujõu (näiteks puhuri puhul takistus) ja mootori varda raadiuse, millelt koormus mõjub. Pöördemoment = Koormusjõu X Varda Raadius. Näiteks, kui puhuril on varda raadius 2 tolli ja koormusjõu on 10 naela, siis pöördemoment on 20 naela-toll (lb-in). Täpsemate komponentide, näiteks õhujuhtide puhul, tuleb läbi vaadata komponendi tehniline andeleht, et teada soovitatud pöördemoomenti.

Võimsus registreeritakse vattides (W) või hobujõudes (HP) ja käsitleb seda, kui palju energiat mootoril peab kuluma, et saavutada antud pöördemoment kindlal kiirusel. Võimsuse suhe pöördemomendiga ja pöörlemiskiirusega (RPM) on see, mis loeb. Mootori vattides arvutatud võimsust saab leida järgmise valemiga. Lõikevõimsus (W) = (Pöördemoment (N·m) x Kiirus (RPM) x π) ÷ 60. Naerujuttude kõrval mainiksin, et impeeriasüsteemi ühikutes on 1 HP 746 W. Näiteks mootor, millel on vaja tagada 1500 RPM pöördemomendiga 10 N·m, vajab umbes 2,1 HP ehk 1570 W võimsust. Need arvutused kehtivad otsesuunaliste pöörlevate mootorite puhul. Keegi ei taha olla ettevalmistamata ootamatuteks olukordudeks. Seetõttu on kasulik pidada varuks 10–15% võimsust, et kompenseerida ootamatuid koormuste tõuse, näiteks ajutisi vastupidiseid tippusid või tolm pöörduvatel osadel.

Mootori suurus näitab mootori füüsilist suurust, näiteks pikkust ja läbimõõtu ning mootori varda suurust, samuti olulisi elektrilisi mõõte, näiteks raamnumbrit, mida järgitakse tööstusstandardite, näiteks NEMA Põhja-Ameerikas, IEC ülejäänud maailmas jne, kohaselt. Nagu varem mainitud, peab füüsiline suurus vastama kliimaagregaadile eraldatud ruumile. Laiendatud mootori mõõtmed ning varda läbimõõt tuleb kinnitada kliimasüsteemi disainispetsifikatsioonide abil. Need on mõõtmed, mille sees süsteem soovib, et varda läbimõõt ja mootori mõõtmed oleksid. Liiga suured mootorid on samuti probleem. Raamnumber, näiteks NEMA 56, IEC 112 on ühilduv kinnituskronsteinide ja ühendustega. Ehk siis NEMA 56 raamurajaga mootoril on varustatud teatud varda kõrguse ja kruvijooniga, millele tuhat ja üks kodukliima puhurit standardse mootori kinnitusega. Kui vahe jäetakse kontrollimata, siis eeldatavasti põhjustab raamide vigastused ja vahed vigased puudused ebastabiilsuseks.

AC-mootori kasutamine ratasmoottorites aitab rikastada mootorit reduktoriga kiiruse ja võnksu suhtes muuta mootori funktsioone. Kasutades ratasuhet, et mastaapida sisendkiirust väljundkiiruseks, saab tuletada kogu kiirusvähenduse kindla mootori puhul ja võnksu suurendamise. Kui ratasuhe on 10:1, on väljundkiirus 180 pööret minutis koos 10-kordselt suurendatud võnksuga, samal ajal kui mootor töötab 1800 pööret minutis. Suurema väärtusega suhe toodab madalamaid väljundkiirusi, seega suuremat võnksu, mis on ideaalselt kasulik raskete koormuste rakendusteks, näiteks suurte kondensaatorite ventilatsioonipuhurid. Teisalt sobib madalama väärtusega suhe ideaalselt kõrge kiiruse ja madala võnksu väljundi jaoks, näiteks väikesed puhurpuhurid. Kõik see näitab, miks ratasuhe peab vastama konkreetse komponendi jaoks vajalikule kiirusele. Kõigi kahtluste korral võib vaadata AC-komponendi andmekaarti ja soovitatud töökiirusi saab kasutada soovitatavate optimaalsete väärtuste jaoks.

AC seadmete mootorite kasutuskulude liigitatakse vastavalt nende kasutusvaldkondadele, kusjuures märkmed-matid liiguvad jäägi E-klassi mootorite alla, mis on jaotatud standardite IE1, IE2, IE3 ja IE4 järgi, saavutades seeläbi 1 tavalise, 2 kõrge, 3 kvaliteetse ja 4 erakvaliteetse tõhususe. Mootorid, mis on seatud standardile IE3, võivad tarbida kuni 10% vähem energiat kui tavapäraselt madalama 1 standardi korral, säästes seeläbi rohkem energiat suurema tootlikkuse tagamiseks. Kõrgetõhususega mootorid on kulusid arvestades palju tõhusamad, kuna nende kulud tasanduvad ajajoonis AC süsteemide kaudu, eriti ärihooneid kasutades. Reguleerivad määrused riikides nõuavad mootorite kasutamist, millele on antud heakskiit energiasäästvate süsteemide ja sarnaste energiasäästu rühmadega.

AC süsteemi elektrivarustus peab olema ühilduv mootori enda süsteemiga. Seetõttu veenduge, et mootori pinge (110, 220, 380) ja vajalik faas (korterelamutes on üksik ja ärihoonetes kolmefaaziline) vastaks saadaval olevale elektrivarustusele. Vale pinge korral elektrimootori kasutamisel kahjustatakse mootorit kohe või väheneb selle jõudluse väljund. Mootori usaldusväärsustegurite hulka kuuluvad isoleerimisklass (B, F, H) ja mootori klass, mis määrab mootori võime säilitada soojust. F-klassi isoleerimine on kõige soositavam AC rakendustes, ülemise piiriks 155°C. Lisaks on mootori garantii, mis on maine, pikemad mootori garantiiajad (kaks kuni viis aastat) ja parem poodija poodijaabi, vähendab ootamatut rikke riski, mida pakuvad mainekad tootjad.

Nagu alati, tuleb hoolikalt läbi vaadata tootja tehnilised andmed, kontrollida juhtimise seadmete koormuse tasakaalu ja kontrollida mootori pöörlemiskiiruse reguleerimise omadusi. Süsteemid, mis ületavad vastavusprotsesside võimsust, nõuavad hüdraulilise või pneumaatilise rõhu ja toroidse mehhanismi vahel täpseid tasakaalustamist. Tootja hinnakujundus ja ajaarvestuse andmed mootori paigaldus- ja ladustusruumis aitavad valida kõrge kättesaadavusega mootori. Konfiguratsioonis, kus mootor tuleb integreerida kahekordse toitega asünkroongeneraatoritega, soovitatakse kvalifitseeritud abi, et võimalikult täpselt süstseerida pöörduvate seadmetega.