Kodėl nuolatinės srovės atbulinio lenkimo ventiliatorius sumažina mažų pramoninių aušinimo įrenginių paleidimo srovę

Kodėl kintamosios srovės indukcijos ventiliatoriai paleidimo metu suvartoja didelę įsijungimo srovę

Šuolio priežastis – užrakintos ašies fizika

Nuolatinės srovės atbulinio lenkimo ventiliatorius išvengia klasikinio kintamosios srovės indukcijos variklio trūkumo įsijungimo metu. Indukcinėje vienete rotorius yra nejudantis, todėl statorius beveik nesukuria atgalinės elektrovaros ir trumpam suvartoja užrakintos ašies srovę, kuri kelis kartus viršija darbinę srovę. Apvyniojimas trumpam veikia kaip beveik trumpasis jungimas. Šis šuolis apkrauna maitinimo šaltinį, kaitina varinį apvyniojimą ir gali sumažinti magistralės įtampą, kuria maitinami šalia esantys valdikliai. Įsijungimo srovė nėra impelerio defektas; tai būdinga savybė, kurią turi kiekvienas kintamosios srovės variklis, kol jis nepradeda suktis.

Automatų išsijungimo rizika kompaktiškuose korpusuose

Kompaktiški korpusai, pvz., sienose montuojamos plokštės ir mažos mašinų apvalkalai, maitinami nedidelių šakos pertraukiklių, dažniausiai 6 A–10 A Europoje įrengtuose objektuose. Vienas kintamosios srovės ventiliatorius, kurio paleidimo srovė yra šešis kartus didesnė už darbinę, gali artėti prie to ribos dar prieš pasiekdamas nominalų sukimosi greitį. Pridėjus toje pačioje grandinėje kontaktorius, servoverčiamąjį variklio valdymo įrenginį ir programuojamąjį logikos valdiklį, bendra paleidimo srovė išmeta pertraukiklį. Rezultatas – neplanuota sustabdymo situacija, kuri kainuoja žymiai daugiau nei pats ventiliatorius, ypač nuolat veikiančiose technologinėse linijose.

Kaip BLDC valdymas pašalina paleidimo srovės problemą

Bešepetinis nuolatinės srovės variklio valdymo įrenginys pakeičia paleidimo seką. Vietoje laukimo, kol rotorius patikimai sukurs atgalinę elektrovarą, valdiklis nustato srovės reikšmę. Elektroninė komutacija įjungia apvijas laiko tvarka, sinchronizuotą su rotoriumi, todėl sukimo momentas lygiai auga nuo nulio. Nėra užstrigusio rotoriaus laikotarpio, todėl nėra srovės smūgio. Nuolatinės srovės atbulinio lenkimo ventiliatorius pasiekia tikslinį sūkių skaičių pagal programinės įrangos nustatytą rampą, kurią maitinimo šaltinis vos pastebi.

Elektroninė komutacija su srovės rampa

Nuolatinės srovės atbulinio lenkimo ventiliatorius naudoja variklio valdymo programinės įrangos įdiegtą srovės ribojimo paleidimo profilį. Valdiklis matuoja rotoriaus kampą naudodamas Hallo jutiklius arba bejutiklinę įvertinimą, tada taiko tik tiek įtampos, kiek reikia pagreitinimui. Kadangi srovė reguliuojama kiekviename perjungimo cikle, jos viršutinė riba niekada neviršija veikiamosios lygio daugiau kaip nedidelės ribos. Todėl tas pats 24 V arba 48 V maitinimo šaltinis, kuris varo ventiliatorių, gali jį ir paleisti be specialaus minkštojo paleidimo relės.

Valdiklio reguliuojamas pagreitis ir slėgio kritimo valdymas

Statinis slėgis keičiasi, kai užsikemša filtrai ar siaurėja ortakiai. Gerasis valdiklis išlaiko pastovų pagreitį koreguodamas įtampos ciklo trukmę, todėl ventiliatorius niekada nepradeda stovėti aukšto slėgio kritimo apkrovoje ir nevartoja perteklinės srovės. Valdiklio šiluminis valdymas remiasi variklio varinėmis apvyniojimais ir mažu valdymo pusės šilumos šalinimo radiatoriumi. Rezultatas – numatoma paleidimo srovės nebuvimo pradžia net po mėnesių dulkių kaupimosi ventiliacijos kelyje.

Lauko scenarijus: mažas CNC valdymo šaltinis

Realūs įrengimai aiškiau parodo kontroliuojamo paleidimo pranašumus nei bet kuri techninė dokumentacija.

Fonas ir pertraukiklio išsijungimo problema

Tikslaus apdirbimo dirbtuvėse veikė mažas CNC įrenginys su 400 V kintamosios srovės verpetu ir valdymo šaltiniu, kurį aušino 160 mm ašinis kintamosios srovės ventiliatorius. Kiekvieną pirmadienio rytą pagrindinio skydo pertraukiklis išsijungdavo tuo metu, kai vienu metu įsijungdavo šaltinio ventiliatorius ir verpeto kontaktorius. Techninės priežiūros komanda įtardavo verpetą, tačiau tikroji priežastis buvo bendra įsijungimo srovė: vien tik kintamosios srovės ventiliatorius trumpam (beveik sekundei) suvartodavo apie penkis kartus didesnę srovę nei jo darbinė srovė, todėl šakos apkrova viršydavo leistinąją ribą vienu metu įsijungus abiem įrenginiams.

Sprendimas su minkštu paleidimu veikiančiu nuolatinės srovės ventiliatoriumi

Dirbtuvės pakeitė oro kondicionavimo įrenginį nuolatinės srovės atbulinio lenkimo ventiliatoriumi, kurio našumas atitinka reikalaujamą oro srautą ir statinį slėgį. Bešerdžio variklio valdiklis per maždaug du sekundžius palaipsniui padidino menties sukimosi dažnį nuo ramybės būsenos, todėl šaukliukas nebuvo veikiamas srovės smūgio. Dabar frezavimo ašis ir ventiliatorius paleidžiami vienuose grandinėse be šaukliuko išsijungimo. Inžinieriai taip pat gavo PWM greičio valdymą, leidžiantį sumažinti ventiliatoriaus sukimosi dažnį lengvoms apdirbimo operacijoms ir tuo pačiu sumažinti triukšmą bei energijos suvartojimą. Šiam modernizavimui reikėjo tik 24 V maitinimo šaltinio jungties ir nedidelio montavimo adaptoriaus.

Parinkimo ir priežiūros nurodymai

Valdiklio parinkimas ir šiluminės apkrovos valdymas

Nurodykite valdiklį pagal blogiausios galimos srovės reikšmę, o ne vidutinę darbinę srovę, net jei paleidimas yra kontroliuojamas. Patvirtinkite, kad maitinimo šaltinis gali tiekti nuolatinę srovę kartu su bet kokiais kitais vietoje esančiais apkrovomis. Parinkite menties skersmenį ir mentų kampą taip, kad būtų pasiektas reikalaujamas CFM (kubinių pėdų per minutę) ir statinis slėgis, kad ventiliatorius neveiktų arti maksimalaus apsisukimų dažnio diapazono, kuriame kyla varinės variklio apvijos ir guolių temperatūros. Grynai varinės variklio apvijos ir tikslūs guoliai padidina tarnavimo trukmę dulkingose ir šiltose aplinkose.

Tikrinimas, standartai ir korpuso pritaikymas

Nuolatinės srovės atbulinio lenkimo ventiliatoriaus montažą reikia patikrinti pagal CE ir UKCA dokumentus bei patikrinti, ar korpusas turi tinkamą apsaugos klasę (IP). laidynas turi būti įrengtas laikantis NFPA 70 reikalavimų ir vietinių EN suderintų praktikos nuostatų, naudojant įžemintą vamzdį ir tinkamo skerspjūvio laidus. Ventiliatoriaus ratuką ir filtrą reikia tikrinti kas ketvirtį; užsikimšęs filtras padidina atgalinį slėgį ir verčia variklį dirbti sunkiau. Guolius reikia keisti jau pirmųjų vibracijos požymių atsiradus, kad būtų apsaugota komutacijos laikymo tikslumas ir aplinkiniai elektronikos komponentai.

SANTRAUKA

Mažų pramoninių aušinimo įrenginių elektros tiekimo biudžetai yra labai riboti, todėl kiekvienas amperas paleidimo metu turi reikšmės. Pakeitus kintamosios srovės indukcijos agregatą nuolatinės srovės atbulinio lenkimo ventiliatoriumi, paleidimas iš stačios užrakintos rotoriaus srovės viršukos pereina prie kontroliuojamo srovės kilimo, taip apsaugant pertraukiklius, valdymo įrenginius ir patį procesą. Mažųjų įrenginių aušinime šis skirtumas nusprendžia, ar bendra šaka išlieka įjungta, ar išsijungia. Pirkimų komandos turėtų įvertinti paleidimo srovę kartu su oro srautu ir statiniu slėgiu bei prieš nustatydamos reikalavimus pareikalauti CE ar UKCA dokumentacijos. Žema paleidimo srovė ventiliatoriui kompaktiškuose korpusuose nėra prabangos – tai būtinas patikimumo veikimo pagrindas. Tylesnis, be įsibėgėjimo srovės paleidimas BLDC aušinimo ventiliatoriui yra paslėptasis patikimumo privalumas.

Dažniausiai užduodami klausimai

Klausimas
Kas sukelia aukštą paleidimo srovę kintamosios srovės aušinimo ventiliatoriuje?

Atsakymas: Kintamosios srovės indukcijos variklis pradeda suktis iš ramybės būsenos be atgalinės EVJ, todėl jo statoriaus apvija elgiasi kaip beveik trumpojo jungimo grandinė ir trumpam sukelia kelis kartus didesnę darbinę srovę. Užrakintos rotoriaus būsenos trukmė tęsiamasi, kol rotorius pasiekia reikiamą sukimosi greitį. Mažame korpuselyje, kuriame yra ir kitų apkrovų, šis srovės šuolis gali viršyti šakos automatinio jungiklio nominaliąją vertę ir išjungti grandinę. Minkšto paleidimo valdymas pašalina šį šuolį palaipsniui padidindamas srovę, todėl minkšto paleidimo ventiliatorius yra pageidautinas mažų įrenginių aušinime .

Klausimas
Kodėl bešepetinis variklio valdiklis neleidžia įsibėgėjimo srovės mažuose įrenginiuose?

Atsakymas: Elektroninė komutacija leidžia valdikliui nuo nulio nustatyti sukimo momentą, kiekviename perjungimo cikle kontroliuojant įtampą ir srovę. Rotoriaus padėtis stebima naudojant Hallo jutiklius arba bejutiklinę įvertinimą, todėl apvija įjungiama tik tada, kai to reikia. Nėra užrakintos rotoriaus būsenos laikotarpio, todėl maksimali srovė lieka arti darbinės vertės. nuolatinės srovės atbulinės kreivumo ventiliatorius todėl pradeda veikti toje pačioje maitinimo šaltinio linijoje kaip jautrieji valdikliai, nekeldamas triukšmo magistralės įtampai ir neaktyvindamas gretimų automatinės apsaugos jungiklių. Tai yra pagrindinis žemo paleidimo srovės ventiliatoriaus privalumas prieš AC indukcijos analogą.

Klausimas
Kaip galima pakeisti esamą kintamosios srovės ventiliatorių minkšto paleidimo ventiliatorius ?

Atsakymas: Patvirtinkite reikiamą CFM ir statinį slėgį, tada pasirinkite bešepetinį BLDC aušinimo ventiliatorių su atitinkamu impeleriu ir korpusu. Užtikrinkite 24 V arba 48 V maitinimo šaltinį ir laikykitės laidų skerspjūvio reikalavimų pagal NFPA 70 standartą. Montuokite naudodami esamus tvirtinimo skyles arba nedidelį adapterį, tada nustatykite įsibėgimo laiką variklio valdiklyje. Išbandykite paleidimą, kai šakoje vis dar veikia originalūs apkrovos prietaisai, kad patikrintumėte, ar automatinis jungiklis daugiau nebeatjungia bendro įjungimo metu. Šiame mažų įrenginių aušinime modernizavime šis žingsnis po žingsnio tikrinimas užtikrina numatomo modernizavimo rezultato pasiekimą.

Klausimas
Skardinė minkšto paleidimo ventiliatorius valdymas apsaugo kitus toje pačioje grandinėje esančius įrenginius?

Atsakymas: Taip. Kadangi ventiliatorius daugiau nebedaro didelės srovės viršūnės paleidimo metu, bendros šakos pertraukiklis išlaiko vietos kontaktoriams, servopavaroms ir PLC maitinimo šaltiniams. Stabilus magistralės įtampa taip pat apsaugo jautrią matavimo elektroniką nuo įtampos kritimo įjungimo metu. Variklio valdiklio poravimas su mažu filtru dar labiau sumažina laiduojamą triukšmą. Rezultatas – švelnesnis paleidimo profilis, kuris sumažina viso korpuso netikėtų pertraukimų riziką. Bet kuriuo atveju BLDC aušinimo ventiliatorių sumontuotas kartu su jautriais apkrova, ši apsauga yra pagrindinė priežastis pasirinkti žemo paleidimo srovės ventiliatoriaus .

Klausimas
Ar bešepulių ventiliatoriai reikalauja daugiau priežiūros nei kintamosios srovės tipai?

Atsakymas: Ne visuomet. Šepulių nebuvimas pašalina vieną dėvėjimosi elementą, o tikslūs guoliai ilgą laiką tvirtai laiko rotorių. Priežiūra susijusi su ratuku ir filtrais: reikia nušalinti dulkes, kurios padidina grįžtamąjį slėgį, bei patikrinti, ar IP apsaugos klasė išliko nepažeista. Patikrinkite, ar variklio valdiklio šilumos šalinimo radiatorius neužsikimšęs, ir po bet kokio smūgio patikrinkite komutacijos laiką. Atlikus keturis kartus per metus patikrinimus, ventiliatorius nuolatinės srovės atbulinės kreivumo ventiliatorius veikia patikimai ir išsaugo pradžios paleidimo pranašumą be įsibėgėjimo srovės, kuris tiksliai yra tai, ko mažų įrenginių aušinime reikia ilgalaikiam stabilumui.