Valg av riktig likestrøms gir motor: Veiledning for størrelse og effekt

Gå til en hvilken som helst blogg om AC-gearmotorer, og du vil høre om AC-gearmotorer og overse den viktigste bruken av disse motorene. Fokuset her vil ikke være motorene, men heller bruken av motorer i aircondition-systemet. Disse motorene utgjør sentrum i AC-systemet. Best av alt er at de kommer i optimal størrelse og effekt som trengs for vedlikehold av energiforbruk med høy effektivitet og lang levetid på maskinen. Husk at alle enheter fungerer etter de samme prinsippene. Hvis gearmotorer ikke samsvarer med enhetene eller er feil montert, kan det føre til høye energiutgifter, høyere frekvens av enhetsfeil og noe som er verre, overoppheting.

Dette er nøyaktig temaet for diskusjonen i denne veiledningen. Vi skal utforske komponentene størrelse og effekt i detalj for å finne den beste løsningen for dine AC-behov. For de fleste mennesker som søker etter AC-er eller airconditionanlegg, er det ikke nødvendig å bruke tid på å forstå girkasser i detalj, men én av ti personer kan bli svært energibevisst og lete etter disse detaljene.

Når du først velger AC-gir motorer, er det viktig å identifisere hvilket AC-system de skal brukes til. Hvert AC-system har motorer som utfører visse oppgaver. Noen motorer driver blowerventilatorer for å sirkulere luft, driver kondenseringsventilatorer for varmeavgivelse, driver motorer for å regulere luftspjeld for luftstrømskontroll, eller driver kompressormotorer i noen modeller. Hver av disse har egne krav; blowerventilatorer krever konstant moment og hastighet, mens kondenseringsventilatorer må fungere under ekstreme utendørs temperaturer. Det er også driftsforhold å ta hensyn til; motorer til innendørs bruk er mindre utsatt for vær, mens motorer til utendørs bruk må være motstandsdyktige mot fuktighet, støv og ekstreme temperaturer. Å kjenne til disse detaljene gjør det enklere å bestemme nødvendig effekt og størrelse.

Dreiemoment er hvor mye rotasjonskraft motoren må produsere for å drive AC-enheten, og er en av de viktigste faktorene ved dimensjonering. En motor vil gå i stillestand hvis det ikke er tilstrekkelig dreiemoment, og omvendt vil for mye dreiemoment føre til energitap. For å beregne dreiemomentet må man kjenne lastkraften, som er den motstående kraften fra komponenten (i tilfelle av en vifte, dragkraften), og radius til motorens aksel hvor lasten virker. Dreiemoment = Lastkraft × Akselradius. For eksempel, hvis blæseren har en akselradius på 2 tommer og en lastkraft på 10 pund, vil dreiemomentet være 20 pund-tommer (lb-in). Mer avanserte komponenter, som demper, må undersøkes ved hjelp av komponentens tekniske datablad for å finne det anbefalte dreiemomentet.

Kraft måles i watt (W) eller hestekrefter (HK) og handler om hvor mye energi motoren må bruke for å oppnå et gitt dreiemoment ved en definert hastighet. Det er forholdet mellom effekt, dreiemoment og hastighet (RPM) som er viktig. Skiveeffekten i watt for en motor kan beregnes ved hjelp av følgende formel. Skiveeffekt (W) = (Dreiemoment (N·m) x Hastighet (RPM) x π) ÷ 60. Sarcasme til side, i imperiske enheter er 1 HK lik 746 W. Som eksempel kan nevnes at en motor som må levere 1500 RPM ved et dreiemoment på 10 N·m, trenger omtrent 2,1 HK eller 1570 W effekt. Disse beregningene gjelder for in-line-rotasjonsmotorer. Ingen ønsker å være uforberedt på det uventede. Derfor er en god marg på 10–15 % ekstra effekt nyttig ved uventede lastøkninger, slik som midlertidige motstandstopper eller støv på viftebladene.

Motorens størrelse indikerer den fysiske størrelse på motoren, slik som lengde og diameter og motorakslingens størrelse, samt relevant elektrisk dimensjonering slik som rammenummer, som følger bransjestandarder som NEMA i Nord-Amerika, IEC i resten av verden, osv. Som nevnt tidligere må den fysiske størrelsen tilpasse seg det tiltenkte plassen i AC-enheten. Forslag til motordimensjoner samt akslingens diameter må verifiseres ved hjelp av AC-systemets konstruksjonsspesifikasjoner. Dette er de dimensjonene systemet forventer at akslingens diameter og motorens mål skal være innenfor. For store motorer kan også være et problem. Rammenummeret, slik som NEMA 56, IEC 112, er kompatibelt med monteringsbeslag og koblinger. Det vil si at en motor i NEMA 56-ramme er utstyrt med en bestemt akselhøyde og boltmønster som er standard for utallige boligventilatorer. Dersom avstanden ikke kontrolleres, kan rammedeformering og manglende avstand antakelig føre til ustabilitet.

Bruken av en likestrømsmotor (AC-motor) i gir-motorer har til hensikt å utstyre motoren med en girboks for å endre motorens hastighets- og momentfunksjoner. Ved å bruke girforholdet til å skalere inngangshastigheten til utgangshastigheten, kan man beregne den totale hastighedsreduksjonen til en gitt motor og momentforsterkningen. Dersom girforholdet er 10 til 1, blir utgangshastigheten 180 omdreininger per minutt (RPM) med et multiplisert moment på 10, mens motoren kjører på 1800 RPM. Et høyere girforhold vil gi lavere utgangshastigheter og dermed høyere moment, noe som er ideelt for tunge belastningsapplikasjoner som store kondensatorvifte. Omvendt vil et lavere girforhold fungere best for høy hastighet og lavt moment, for eksempel i små blåsere. Alt dette viser hvorfor girforholdet må tilpasses den hastigheten som kreves for en gitt komponent. For å fjerne all tvil, kan man se på AC-komponentens datablad og bruke de anbefalte driftshastighetene for å finne et optimalt forhold.

Driftskostnadene for AC-girkasser er klassifisert under deres tilhørende effektivitetsstandarder. Girkasser med lavere effektivitet klassifiseres som E-grade, mens mer effektive modeller er delt inn i standardene IE1, IE2, IE3 og IE4, som gir henholdsvis 1 lav, 2 høy, 3 premium og 4 super premium effektivitet. Girkasser som følger IE3-standard forbruker typisk 10 % mindre enn hva som brukes under lav 1-standard, og sparer dermed mer energi for høyere ytelse. Høyeffektive girkasser er mer kostnadseffektive på sikt, siden utgiftene blir tilbakebetalt gjennom AC-systemene over tid, spesielt når de brukes i kommersielle installasjoner. Forskrifter i ulike land spesifiserer bruken av girkasser som er godkjent av ENERGY og lignende energisparegrupper.

Den elektriske strømforsyningen til vekselstrømssystemet må være kompatibel med motorens eget system. Derfor må du bekrefte at motorens spenning (110, 220, 380) og nødvendig fase (enkeltfase for boliger og trefase for kommersiell bruk) samsvarer med den tilgjengelige strømforsyningen. Bruk av en elektrisk motor med feil spenning vil, hvis ikke, umiddelbart skade motoren eller redusere ytelsesoutput. Faktorer som påvirker motorers pålitelighet inkluderer isolasjonsklasse (B, F, H) og klassen til motoren som bestemmer motorens evne til å tåle varme. F-klassen for isolasjon er mest benyttet for vekselstrømsapplikasjoner, med en øvre grense på 155 °C. I tillegg finnes det en motor garanti som er et uttrykk for rykte, lengre motor garantier (to til fem år) og bedre ettersalgsservice, som reduserer risikoen for uventede feil som tilbys av anerkjente merker.

Som alltid, vurder produsentens spesifikasjoner, balanser lasten til den utstyr som drives, og sjekk motorstyringsegenskapene. Systemer som har for stor kraft i forhold til samsvarende prosesser og systemer krever nøytral balansering av hydraulisk eller pneumatisk trykk med toroidmekanismen. Produsentens priser og tidsoverslag i motormontering og disponeringsfasen bidrar til å velge en motor med høy tilgjengelighet. I en konfigurasjon hvor motoren må integreres med dobbeltpåførte asynkronmotorer, anbefales ekspertveiledning for å feilfritt synkronisere med roterende utstyr.