Så väljer du rätt AC-motorväxel: Storlek och effektguide

Gå in på vilken blogg som helst om AC växelmotorer och du kommer att läsa om AC växelmotorer och bortse från den viktigaste användningen av dessa motorer. Här kommer fokus inte ligga på motorerna utan snarare på motorernas användning i luftkonditioneringssystemet. Dessa motorer utgör kärnan i AC-systemet. Ännu bättre är att de finns i den optimala storleken och den effekt som behövs för att underhålla energianvändning med hög effektivitet och en förlängd livslängd på maskinen. Kom ihåg att alla enheter fungerar efter samma principer. Om växelmotorerna inte matchar enheterna eller är dåligt anpassade kan det leda till höga energikostnader, hög frekvens av enhetsbrott samt något ännu värre, överhettning.

Detta är precis den ämnesdiskussion som tas upp i denna guide. Vi kommer att utforska komponenterna storlek och effekt i detalj för att avgöra vilken som bäst passar dina AC-behov. För de flesta människor som letar efter AC:ar eller luftkonditioneringssystem är det inte nödvändigt att tillägna tid åt att förstå elmotorerna i detalj, men en av tio personer kan bli mycket energimedveten och söka efter dessa detaljer.

När man ursprungligen väljer AC-gearmotorer är det viktigt att identifiera vilket AC-system de ska användas i. Varje AC-system har motorer som utför vissa uppgifter. Vissa motorer driver fläktsystem för att cirkulera luft, driver kondensatorfläktar för värmebortledning, driver spjällmotorer för luftflödeskontroll eller driver kompressormotorer i vissa modeller. Var och en av dessa har sina egna krav; fläktsystem kräver konstant vridmoment och hastighet medan kondensatorfläktar måste fungera i extrema utomhustemperaturer. Det finns också driftsförhållanden att ta hänsyn till; inomhusmotorer är mindre utsatta för väder, medan utomhusmotorer måste vara motståndskraftiga mot fukt, damm och extrema temperaturer. Att känna till dessa detaljer underlättar valet av erforderlig effekt och storlek.

Vridmoment är hur mycket rotationskraft som motorn måste kunna producera för att kunna snurra AC-enheten, och är en av de mest kritiska faktorerna vid dimensionering. En motor kommer att stanna om det inte finns tillräckligt med vridmoment, och omvänt kommer för mycket vridmoment innebära energiförlust. För att beräkna vridmomentet behöver man känna till belastningskraften, som är den motverkande kraften från komponenten (i fläktens fall, luftmotståndet), samt motorns axelradie där belastningen verkar. Vridmoment = Belastningskraft X Axelradie. Om exempelvis fläkten har en axelradie på 2 tum och en belastningskraft på 10 pounds blir vridmomentet 20 pound-tum (lb-in). Mer avancerade komponenter, såsom spjäll, måste undersökas via komponentens tekniska datablad för att ta reda på rekommenderat vridmoment.

Effekt mäts i watt (W) eller hästkrafter (HK) och handlar om hur mycket energi motorn måste använda för att uppnå den angivna vridmomentet vid en definierad hastighet. Det är samspelet mellan effekt, vridmoment och hastighet (varv per minut) som är viktigt. Den mekaniska effekten i watt för en motor kan beräknas med följande formel. Effekt (W) = (Vridmoment (Nm) x Hastighet (varv/min) x π) ÷ 60. För att ta ett exempel, en motor som behöver leverera 1500 varv/min vid ett vridmoment på 10 Nm behöver ungefär 2,1 HK eller 1570 W effekt. Dessa beräkningar gäller för linjära rotationsmotorer. Ingen vill bli överraskad av det oväntade. Därför är en rimlig marginal på 10–15 % extra effekt användbar vid plötsliga lastökningar, till exempel tillfälliga motståndstoppar eller damm på fläktskivorna.

Motorns storlek anger den fysiska storleken på motorn, såsom längd och diameter samt storlek på motorns axel, liksom relevant elektrisk dimensionering såsom ramnummer, som följer industristandarder som NEMA i Nordamerika, IEC i resten av världen etc. Som tidigare nämnts måste den fysiska storleken anpassas till det tillgängliga utrymmet i klimatanläggningen. Föreslagna motordimensioner samt axeldiameter måste verifieras med hjälp av klimatsystemets konstruktionsspecifikationer. Det är de mått som systemet önskar att axeldiametern och motordimensionerna ska ligga inom. För stora motorer är också en oro. Ramnumret, såsom NEMA 56, IEC 112, är kompatibelt med monteringsbeslag och kopplingar. Det vill säga att en motor i NEMA 56-ram är utrustad med en viss axelhöjd och bultmönster som otaliga komfortkylare i bostadsklimatanläggningar standardmässigt använder för motorfästning. Om avståndet lämnas okontrollerat skulle ramdeformationer och avståndsbrister troligen leda till instabilitet.

Användningen av en AC-motor i växelmotorer syftar till att förse motorn med en växellåda för att ändra motorns hastighets- och vridmomentfunktioner. Genom att använda växelkvoten för att skalnings inmatningshastigheten till utgångshastigheten kan man härleda den totala hastighetsreduktionen för en given motor och vridmoment-förstärkningen. Om växelkvoten är 10 till 1 är utgångshastigheten 180 varv per minut (RPM) med ett multiplicerat vridmoment på 10, samtidigt som motorn löper på 1800 RPM. En växelkvot med ett högre värde kommer att producera lägre utgångshastigheter och därmed högre vridmoment, vilket är idealiskt användbart för tunga belastningsapplikationer såsom stora kondensorfläktar. Å andra sidan fungerar en växelkvot med ett lägre värde bäst för applikationer som kräver hög hastighet och lågt vridmoment, till exempel små fläktspridare. Allt detta visar varför växelkvoten måste anpassas till den hastighet som krävs för en given komponent. För att avlägsna tvivel kan AC-komponentens datablad granskas och rekommenderade driftshastigheter kan användas för att få ett föreslaget optimalt värde.

Driftkostnaderna för AC växelströmsmotorer klassificeras enligt deras effektivitet. Dessa motorer är indelade enligt IE1, IE2, IE3 och IE4-standarder, vilket uppnår 1 standard, 2 hög, 3 premium och 4 super premium effektivitet, respektive, för deras motorer. Motorer som följer IE3-standard förbrukar sannolikt 10 % mindre än vad som brukar förbrukas enligt lägre 1-standard, vilket sparar mer energi för högre prestanda. Hög-effektiva motorer är mycket kostnadseffektiva eftersom kostnaderna återbetalar sig över tiden genom AC-system, särskilt vid användning i kommersiella miljöer. Regler och föreskrifter i olika länder anger användning av motorer som godkänts av ENERGY och liknande energisparegrupper.

Försäkra att växelströmsystemets elmatning är kompatibel med motorns egna system. Bekräfta därför att motorns spänning (110, 220, 380) och den nödvändiga fasen (residens är enfas och kommersiell är trefas) överensstämmer med den tillgängliga elmatningen. Att använda en elmotor med fel spänning kommer, om inte annat, att omedelbart skada motorn eller minska prestandautmatningen. Faktorer som påverkar motorns tillförlitlighet inkluderar isolationsklass (B, F, H) och klassen för motorn som bestämmer motorns förmåga att tåla värme. F-klassen för isolering är den mest föredragna för AC-tillämpningar, med en övre gräns på 155°C. Dessutom finns det en motor garanti som är en ryktbar, längre motor garantier (två till fem år) och bättre efterförsäljningsstöd, minskar risken för oväntade fel som erbjuds av etablerade varumärken.

Som alltid bör du granska tillverkarens specifikationer, balansera lasten för den driven utrustningen och kontrollera motorernas hastighetsregleringsattribut. System som överbelastar kompatibla processer och system kräver en noggrann balansering av hydrauliskt eller pneumatiskt tryck tillsammans med den toroidala mekanismen. Priserna och tidsuppgifter från tillverkaren inom området Motormontering & Disponering hjälper till att välja en motor med hög tillgänglighet. I en konfiguration där motorn behöver integreras med dubbelmatade asynkrona generatorer rekommenderas expertstöd för att utan fel kunna synkronisera med den roterande utrustningen.