Асинхронный двигатель с регулируемой скоростью: что делает его уникальным?

Динамическое регулирование скорости: точное соответствие потребностям

Лучшее в переменном токе с регулируемой скоростью заключается в том, что он не просто переключается между «включено» и «выключено», а регулирует скорость в непрерывном диапазоне. Он также использует «инверторную технологию», достаточно совершенную, чтобы преобразовывать переменный ток в постоянный, а затем контролировать частоту тока, потребляемого двигателем, что, в свою очередь, изменяет скорость двигателя. Эту скорость можно контролировать и регулировать в диапазоне от 20% до 100% от максимальной скорости двигателя.

Пример традиционного двигателя с фиксированной скоростью: когда температура в помещении превышает заданный уровень, двигатель фиксированной скорости включается «на полную мощность», а затем «выключается», когда температура падает ниже этого уровня. Это не только энергетически неэффективно, но и создает широкие температурные «колебания». С другой стороны, двигатель с переменной скоростью работает «гораздо более плавно». Если в обычный день требуется охлаждение, двигатель работает на «низкой скорости» и может быть «усилен» в часы пикового нагрева. Этот двигатель не требует резкого «включения и выключения», позволяя избежать температурных «перепадов» и создавая комфортную обстановку.

Высокая энергоэффективность: снижение потребления электроэнергии

По сравнению с конкурентами с фиксированной скоростью, асинхронные двигатели переменной скорости обеспечивают гораздо более высокую энергоэффективность, а значит, они являются основным выбором для пользователей, заботящихся об окружающей среде и экономически ответственных. Эти улучшения эффективности можно отнести к двум основным факторам. Меньше потерь энергии при частых запусках и оптимизированная работа на низких скоростях.

Пусковой ток электродвигателей с фиксированной скоростью может быть в 3–5 раза выше среднего значения. Он может превышать средний ток, что связано с пусковыми затратами электродвигателей большую часть времени. Затраты, связанные с этими двигателями, более значительны в долгосрочной перспективе. Другими словами, низкоскоростные модули запускаются лучше. Вместо прямого использования высоких токов они постепенно нарастают. Еще одним преимуществом является то, что эти модули очень эффективны даже при частичной нагрузке. Например, при половине скорости двигатель потребляет около 12,5% мощности по сравнению с полной скоростью. Соотношение настолько высокое, потому что оно соответствует кубу скорости. Это особенно важно, потому что большинство кондиционеров, особенно в умеренном климате, работают при частичной нагрузке. В таких случаях эти модули идеальны, поскольку модули с фиксированной скоростью потребляют гораздо больше энергии. Существуют исследования, показывающие, что переменный ток с регулируемой скоростью эффективнее на 30–50%, что обеспечивает значительную экономию в долгосрочной перспективе.

Повышенный комфорт: стабильная температура и улучшенное качество воздуха

Помимо высокой эффективности, двигатели переменной скорости кондиционеров обеспечивают дополнительные преимущества, улучшая микроклимат в помещениях и обеспечивая больший комфорт за счет стабильной внутренней температуры. Эти преимущества напрямую обусловлены тем, что двигатели работают постоянно и на разных скоростях.

Улучшенная фильтрация и циркуляция воздуха, обеспечиваемая двигателями, дополнительно повышают комфорт. Двигатели переменной скорости работают чаще, даже на низких скоростях, и через фильтры системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха циркулирует больше воздуха. Это улучшает способность воздуха в помещении избавляться от пыли, пыльцы, перхоти домашних животных и других частиц, взвешенных в воздухе, тем самым улучшая качество воздуха. В продвинутых системах с двигателями переменной скорости вентилятор также работает на низких заданных скоростях в прерывистом режиме, что обеспечивает циркуляцию воздуха и повышает уровень комфорта при минимальном потреблении энергии. Такие функции и преимущества недоступны для систем с двигателями постоянной скорости.

Более тихая работа: минимизация шумового воздействия

Снижение уровня шума — ещё одно уникальное преимущество двигателей переменной скорости по сравнению с двигателями фиксированной скорости. В отличие от двигателей фиксированной скорости, создающих заметный шум при запуске и на полной мощности, что может быть навязчивым в спальне, домашнем офисе, а также в библиотеках, двигатели переменной скорости не имеют таких проблем, поскольку в основном работают на более низких скоростях и постепенно запускаются.

В диапазоне низких скоростей уровень шума двигателя и вентилятора часто на 50–70 % ниже, чем у двигателей фиксированной скорости на полной мощности. Даже когда двигатель приближается к вентилятору и изменяет скорости при высоких нагрузках, он избегает резких скачков шума, характерных для двигателей фиксированной скорости при внезапном увеличении мощности. Практически все кондиционеры с переменной скоростью работают на уровне пятидесяти децибел или ниже. Для справки: это эквивалентно тихому разговору. По этой причине такие устройства чрезвычайно подходят для всех домов и офисов, где снижение уровня шума является важной задачей.

Долгий срок службы: уменьшение износа

Благодаря уменьшенному износу деталей, асинхронные двигатели переменной скорости часто служат дольше, чем асинхронные двигатели фиксированной скорости. Поскольку двигатели фиксированной скорости включаются и выключаются, обмотка, подшипники и остальные механические компоненты испытывают нагрузку. Каждый раз при запуске двигателя он также подвергается механическим и электрическим нагрузкам, что приводит к износу и старению, ускоряя его износ и увеличивая вероятность выхода из строя.

Напротив, двигатели с переменной скоростью работают на умеренных скоростях постоянно, что приводит к меньшему количеству запусков и остановок. Постепенные запуски и остановки вместе с плавным ускорением и замедлением уменьшают механическое напряжение на детали, которые иначе подвергались бы внезапной нагрузке и скорости. Также остальные компоненты двигателей с переменной скоростью оснащены защитой от шума и тепловыми режимами, отслеживают температуру и снижают скорость деталей, которые могут вызывать шум, что оптимизирует работу переменных двигателей переменного тока. Переменные двигатели переменного тока служат в среднем от 15 до 20 лет подряд, тогда как двигатели с фиксированной скоростью — около 10–15 лет. Это снижение износа также уменьшает преждевременную необходимость замены, а значит, сокращает затраты на техническое обслуживание и способствует охране окружающей среды.