בחירת מנוע גלגלת AC הנכון: מדריך לגדלים והספק

توجה לכל בלוג שתרצה על מנועי הילוכים CA ותשמיע על מנועי הילוכים CA ותתעלם מהשימוש החשוב ביותר במנועים אלו. כאן הphasis לא יהיה על המנועים אלא על השימוש במנועים במערכת מיזוג האוויר. המנועים הללו מהווים את הליבה של מערכת ה-CA. הכי טוב הוא שהם מגיעים בגודל והספק האופטימליים הדרושים לשמירה על צריכת אנרגיה ביעילות גבוהה ואריכות חיים מוגזמת של המכונה. זכרו שכל היחידות פועלות על עקרונות זהים. אם מנועי הילוכים לא תואמים את היחידות או שהם מותקנות לא נכון, זה יכול להוביל להוצאות גבוהות על אנרגיה, תדירות תקלות גבוהה של היחידה ואפילו משהו גרוע יותר - חימום מוגזם.

זהו בדיוק נושא הדיון במדריך זה. נבחן את רכיבי הגודל והכוח בפירוט כדי לקבוע מה הוא המתאים ביותר לצרכיכם ביחס למיזוג או מערכת מיזוג. עבור רוב האנשים החופשים אחר מיזוג או מערכות מיזוג, השקעת הזמן בהבנת מנועי הילוכים אינה נחוצה, אך אחד מתוך עשרה אנשים עשוי להיות דואג לאנרגיה ולחפש אחר פריטים אלה.

בהתחלה, בבחירת מנועי גיר ת‏"ד, חשוב לזהות לאיזה מערכת ת‏"ד הם יופנו. לכל מערכת ת‏"ד יש מנועים המבצעים משימות מסוימות. חלק מהמנועים מונעים מנורות סילון להעברת אוויר, מונעים מנורות קונדנסטור לפיזור חום, מונעים מנורות סגולה לבקרת זרימת אוויר, או מונעים מנועי קומפרסור בדגמים מסוימים. לכל אחד מאלה יש דרישות משלו; מנורות סילון דורשות מומנט ותדירות קבועים בעוד שמנורות קונדנסטור חייבות לעבוד בטמפרטורות קיצוניות בחוץ. יש גם תנאי פעולה אחרים לשקול; מנועים פנימיים פחות חשופים לאלים מזג האוויר, בעוד שמנועים חיצוניים חייבים להיות עמידים בפני לחות, אבק וטמפרטורות קיצוניות. ידיעת פרטים אלה מקלה על זיהוי דרישות ההספק והגודל הדרוש.

מומנט הכוח הוא כמות הכוח הסיבובית שהמנוע צריך לייצר כדי להניע את יחידת מזגן והוא אחד המאפיינים הקריטיים ביותר בבחירת הגודל. המנוע ייעצר אם אין מספיק מומנט כוח, ומצד שני, מומנט כוח מוגזם יתורגם לאובדן אנרגיה. על מנת לחשב את מומנט הכוח, יש לדעת את כוח העומס שהוא הכוח הנגדי שמגיח מהרכיב (במקרה של המנורת הסילון, ההתנגדות) ואת רדיוס ציר המנוע ממנו מופעל העומס. מומנט כוח = כוח עומס × רדיוס ציר. לדוגמה, אם לרדיטור הסילון יש ציר שרדיוסו 2 אינץ' וכוח עומס של 10 פאונד, אזי מומנט הכוח הוא 20 פאונד-אינץ' (lb-in). לרכיבים מתקדמים יותר, כגון סגורים, יש לבדוק את מומנט הכוח המומלץ בטופס הטכני של הרכיב.

הכוח נמדד בואטים (ווט) או בסוסי כוח (HP) ומתייחס לכמות האנרגיה שהמנוע נדרש להוציא כדי להשיג את הרגע הסיבובי הנתון במהירות מוגדרת. היחסים בין הכוח לרגע הסיבובי ולמהירות (RPM) הם אלו שחשובים. החישוב של כוח השבב בואטים עבור מנוע ניתן לביצוע באמצעות הנוסחה הבאה: כוח השבב (ווט) = (רגע סיבוב (נמ) × מהירות (RPM) × π) ÷ 60. לע joking aside, ביחידות אימפריאליות 1 HP שווה ל-746 ווט. לדוגמה, מנוע שדורש дост 1500 סל"ד ברגע סיבוב של 10 נמ זקוק לכ- 2.1 סוס כוח או 1570 ווט. חישובים אלו חלים על מנועים סיבוביים ישרים. אף אחד לא רוצה להיות לא מוכן למקרה של תקלה. לכן, פער נוח של 10%-15% כוח נוסף הוא מועיל למקרי עלייה לא צפויה בטעינה, כמו גלים זמניים של התנגדות או אבק על להבי המפזר.

גודל המנוע מציין את הגודל הפיזיקלי של המנוע, כגון אורך וקוטר, גודל ציר המנוע, וכן את הממדים החשמליים הרלוונטיים, כמו מספר המסגרת, אשר נקבעים על פי סטנדרטים תעשייתיים כמו NEMA בצפון אמריקה, IEC בשאר העולם, וכו'. כפי שצוין קודם, הגודל הפיזיקלי חייב להתאים למרחב המוקצה ליחידה ב-AC. יש לאמת את ממדי המנוע המוצעים וכן את קוטר הציר באמצעות מפרט תכנון מערכת ה-AC. אלו הם הממדים אותם מערכת ה-AC מצפה שקוטר הציר וממדי המנוע יהיו בהם. מנועים גדולים מדי הם גם כן נושא לדאגה. מספר המסגרת, למשל NEMA 56, IEC 112, תואם את תושבות ההרכבה והצימודים. כלומר, למסגרת NEMA 56 יש גובה ציר מסוים וنمוט סרגלים שאליהם מותקנים סטנדרטית מנועים של מדחפים ב-AC ביתיים רבים. אם המרווחים לא ייבדקו, ייתכן ותופיע אי יציבות כתוצאה מפיחות במסגרת וממחסור במרווחים.

שימוש במנוע AC במנועי גיר מטרתו להעשיר את המנוע בקופת גיר במטרה לשנות את המהירות והעומס של המנוע. באמצעות יחס הגיר ניתן למדוד את המהירות בכניסה אל המנוע ולהשוות אותה למהירות ביציאה, וכך לחשב את ירידת המהירות הכוללת של המנוע ואת הגדלת העומס. אם יחס הגיר הוא 10 ל-1, מהירות היציאה היא 180 סיבובים בדקה עם עומס מוכפל של 10, כל זאת כאשר המנוע פועל ב-1800 סיבובים בדקה. יחס עם ערך גבוה יותר ייצר מהירות נמוכה יותר, אך עומס גבוה יותר וזה שימושי במיוחד ליישומים עם עומס כבד, כמו למשל מנורות קונדנסר גדולות. מאידך, יחס נמוך יותר יעבוד בצורה אידיאלית ליישומים הדורשים מהירות גבוהה ועומס נמוך, לדוגמה מנורות דחיסה קטנות. כל זה מדגים למה חשוב להתאים את יחס הגיר למהירות הדרושה עבור רכיב מסוים. כדי להרחיק ספק, אפשר לבדוק את דף הדאטה של רכיב ה-AC ולקבל את המהירויות המומלצות לשימוש אופטימלי.

עלויות הפעלה של מנועי הכוח переменית מסווגים תחת השרתים שלהם כחלקים מרכזיים, בעוד שמנועים מותרים מתקשים תחת מנועים מדור מתקדם E-Grade מפוצלים לקבוצות IE1, IE2, IE3 ו-IE4, ובכך מצליחים ביעילות של 1 רגיל, 2 גבוה, 3 פלטיני ו-4 על-פלטיני, בהתאמה, למכשורים שלהם. מנועים בקטגוריה IE3 כנראה יצריכו 10% פחות ממה שצורך обычно תחת תקנים נמוכים, ובכך חוסכים יותר אנרגיה לייצור גבוה יותר. מנועים בעלי יעילות גבוהה הם בעלי עלויות נמוכות יותר לאורך זמן מאחר והוצאותיהם מוחזרות דרך מערכות ה-AC, במיוחד כאשר הם בשימוש במערכות מסחריות. תקנות ממשלתיות מציינות שימוש במנועים המאושרו על ידי מערכות האנרגיה וקבוצות דומות לחיסכון באנרגיה.

הספק החשמלי של מערכת ה-AC חייב להיות תואם למערכת של המנוע עצמו. לכן, ודאו שהמתח של המנוע (110, 220, 380) והפאזה הנדרשת (למגורים היא מופרדת ובמסחר היא שלוש פאזות) תואמות את הספק הזמין. שימוש במנוע חשמלי עם מתח שגוי, אם לא, יגרום לנזק מיידי למנוע או יקטין את הביצועים. גורמי ניקוד של אמינות המנוע כוללים את מדרגת הבידוד (B, F, H) ומדרגת המנוע שקובעת את היכולת שלו לספוג חום. מדרגת הבידוד F היא הנפוצה ביותר ליישומים של AC, עם סף עליון של 155 מעלות צלזיוס. בנוסף, קיימת האחריה של המנוע, המבטיחה, תקופת האחריות הארוכה יותר (שנתיים עד חמש שנים) ותמיכה טובה יותר לאחר המכירה, מקלה על הסיכון של כשלון לא צפוי, כפי שמוצע על ידי מותגים מוכרים.

כמו תמיד, יש לבדוק את מפרט היצרן, לאזן את העומס של הציוד הנמשך, ולבדוק את תכונות בקרת המהירות של המנוע. במערכות שבהן המנוע מספק הספק גבוה מדי לתהליכים ומערכות תואמים, יש לאזן בזהירות את הלחץ ההידראולי או הפנאומטי יחד עם מנגנון הטורוס. מחירים של היצרנים והערכות זמן במתחם שילוב ופיזור מנועים עוזרים בבחירת מנוע זמין בזמינות גבוהה. בתצורה שבה המנוע נדרש להתאים למחולל אסינכרוני עם תַזּוּק כפול, מומלץ להיעזר בקונסילטינג מקצועי כדי לבצע סינכרון מושלם עם הציוד המסתובב.