Ako vonkajší rotor s obrátenou zakrivenou lopatkou zjednodušuje celkovú konštrukciu chladiaceho skriňového zariadenia

Zariadenia na chladenie skríň sa vyznačujú alebo zlyhávajú podľa priestoru, ktorý nechávajú pre výmenníky tepla, pohony a zapojenie. Po mnoho rokov sa mnohé skrine spoliehali na remenové ventilátory namontované na ťažkých konzolách, čo nútilo inžinierov vyhradiť navyše hĺbku a pridať nosnú oceľ. Vonkajší rotor s obráteným zakrivením sa vyberá inou cestou: motor je umiestnený v stredovej časti obežného kolesa, takže celý systém na premiestňovanie vzduchu tvorí jednotnú, tenkú jednotku. Konzola, remeň a vzdialený motor sa úplne odstránia z modelu skrine, čím sa dizajnérovi poskytne čistejšia doska a viac miesta pre komponenty, ktoré v skutočnosti vykonávajú chladiacu funkciu.

Od neprehľadného remenového poháňania k čistejšej výrobe skríň

Ako vonkajší rotor s obráteným zakrivením nahradí konzoly a remene

Tradičné chladenie skriňových zariadení využívalo samostatný motor upevnený na držiaku, ktorý poháňal obežné koleso cez remeň alebo spojku. Takéto usporiadanie zvyšuje počet súčiastok a pri každej výrobe vzniká riziko nesprávneho zarovnania. Vonkajší rotorový ventilátor s obežným kolesom zakriveným dozadu mení geometriu: obežné koleso je zároveň rotorm. Stator a vinutia sú umiestnené vo vnútri kľukového telesa, zatiaľ čo vonkajší zvonovitý rotor nesie lopatky priamo. Žiadny držiak neprechádza cez prúd vzduchu, žiadny remeň sa nepotrebuje napínať a axiálna hĺbka ventilátora sa zmenší na hrúbku kolesa samotného. Pre tímy zodpovedné za nákup to znamená, že obal možno navrhnúť kompaktnejšie a vzduchový poháňač možno zapustiť do vyrezu v doske.

Scenár výrobcu chladiacich skríň (OEM): pozadie, problém, riešenie, účinok

Pozadie: európsky výrobca chladiacich skriňov používal na výrobu stenovo montovaných inverzorových skriňov centrifugálne ventilátory s pohonom cez remeň a priemerom 230 mm. Problém: upevnenie motora zaberalo približne 90 mm hĺbky skrine, remeň vyžadoval servisné okno a montáž si vyžadovala dvoch technikov na zarovnanie kľúčov a inštaláciu ochranného krytu pohonnej jednotky.

Riešenie: inžiniersky tím nahradil pôvodný ventilátor vonkajším rotorem s dozadu zakrivenými lopatkami rovnakého rámika s priemerom 230 mm. Motor zabudovaný priamo do nábežnej hrany kolesa odstránil upevnenie motora i remeň úplne. Upevnenie kolesa sa zmenilo na štvorbodový kruhový kruh na prednej doske skrine a svorkovnica prijímala napájanie cez jeden kábelový kanál. Účinok: hĺbka skrine klesla z približne 320 mm na 250 mm, čo predstavuje zníženie o 22 %, zatiaľ čo čas potrebný na zapojenie klesol z približne 25 minút na menej ako 10 minút. Ušetrené miesto umožnilo väčšiu plochu filtra a prehľadnejšie vnútorné usporiadanie.

Konštrukcia rotora a dôvod, prečo šetrí priestor

Integrovaný motor v nábežnej hrane kolesa

Definičnou vlastnosťou je vonkajší rotorový motor. Namiesto hriadeľa vyčnievajúceho z kôša motora tvorí laminovaný rotor motora vonkajší zvon, ku ktorému sú pripojené obežné kolesá so zakrivenými lopatkami dozadu. Integrovaný motor sa vinie okolo nehybného vnútorného statora, takže celé zariadenie rotuje ako jeden celok. Vonkajší rotorový ventilátor so zakrivenými lopatkami dozadu teda odstraňuje spojku, samostatný kôš motora a upevňovací prírubový kĺb zo zoznamu súčiastok. Výsledkom je kompaktný dizajn, ktorý zaberie najtenšiu možnú priestorovú obálku pre daný prietok vzduchu.

Znížená axiálna hĺbka a menšia montážna plocha

Keďže za kolesom nie je umiestnená žiadna súčiastka, axiálna hĺbka je určená len obežným kolesom plus tenkým kruhom motora. Úspora priestoru sa priamo prejavuje na výkrese skrinky: panel ventilátora vyžaduje len výrez a štvorboltovú prírubu. Montážna plocha sa nachádza v rámci priemeru kolesa, čo poskytuje viac miesta pre susedné výmenníky tepla a pohony.

Priamy pohon a zmiznutie remienkov

Menej pohyblivých častí a nižšie náklady na montáž

Priamy pohon znamená, že obežné koleso otáča priamo rotor, bez remeňa, kladky ani napínacieho zariadenia v obvode. Menej súčiastok sa prejaví ako menej miest potenciálneho zlyhania a kratšia výrobná linka. Výrobná prevádzka môže odstrániť stanicu na lisovanie kladiek, zásobník remeňov a zariadenie na zarovnávanie. S menším počtom spojovacích prvkov a bez ochranného krytu pohonnej časti dokončia montáž ventilátora pracovníci na jednej stanici.

Jednoduchšie zapojenie a montáž obežného kolesa

Káblové zapojenie sa skráti, pretože svorkovnica motora je umiestnená priamo na telese ventilátora, nie na vzdialenom motore vzdialenom jeden meter. Jeden káblový vstup vedie rotor cez panel a montážny krúžok obežného kolesa tesní otvor. Neexistuje samostatné pripájací kábel motora, ktorý by bolo potrebné viesť okolo výmenníka tepla, takže vnútorný káblový zväzok v skrini je kratší a ľahšie sa kontroluje. Pre servis na mieste sa celé zariadenie na pohyb vzduchu odpojí ako jedna jednotka, čo udržiava schému zapojenia jednoduchou a zoznam náhradných dielov krátkym.

Prístup na údržbu a dlhodobá vyváženosť

Jednoduchší servis a kontrola

Prístup na údržbu sa zlepšuje, pretože technik odskrutkuje štyri skrutky a ventilátor sa vytiahne spredu. Nie je žiadny remeň, ktorý by sa mohol posunúť, žiadna ochranná mriežka, ktorú by bolo potrebné demontovať, a žiadny motor, ktorý by bolo potrebné odvesiť. Kontrola kolesa a ložísk sa vykonáva, keď je jednotka umiestnená na pracovnom stole, nie vo vnútri tesného puzdra. Vonkajší rotorový ventilátor s obrátenými zakrivenými lopatkami umožňuje vykonávať údržbu len cez predný panel, takže časť s vysokým napätím počas bežných kontrol zostáva uzavretá.

Stabilita vyváženia v dôsledku konštrukcie s vonkajším rotorom

Konštrukcia s vonkajším rotorom umiestňuje rotujúcu hmotu blízko rozstupu ložísk, čo pomáha udržať vyváženie stabilné v priebehu času. Keďže lopatky a rotor tvoria jednu liatinu, nevzniká žiadna excentricita spôsobená spojkou, ktorá by sa mohla zväčšovať opotrebovaním. Dobré vyváženie zníži vibrácie v plechovom puzdre a udrží presné guľové ložiská v rámci ich deklarovanej životnosti, ktorá je navrhnutá v súlade s praxou podľa IEC. Bežné kontroly sa sústreďujú na šum ložísk a zanesenie filtra, nie na posun remeňa alebo opotrebovanie kľukového kolesa.

Zhrnutie

Vonkajší rotor s obráteným zakrivením ventilátora prepracováva pohyb vzduchu v skrine ako jeden integrovaný celok namiesto súpravy motor plus impelér. Tým, že je motor zabudovaný do stredovej časti impeléra, sa odstraňujú upevňovacie konzoly, remene a vedenia k vzdialenému motoru, čo znižuje axiálnu hĺbku a zmenšuje montážny priestor. Výsledkom je nižšia cena montáže, jednoduchšie zapojenie, ľahší prístup na údržbu a stabilnejšia rovnováha. Pre výrobcov skríň (OEM) je táto štrukturálna zjednodušenie často najrýchlejšou cestou k menšej a čistejšej skrini.

Často kladené otázky

Otázka

Aké štrukturálne časti odstraňuje ventilátor s vonkajším rotorom a obráteným zakrivením zo skrine?

Odpoveď: Vonkajší rotujúci ventilátor s obrátenými krídlami odstraňuje z výkresu zoznamu súčiastok skrinky motorové držiaky, pohonné remeňe, kolesá, napínacie zariadenia a samostatné motorové puzdrá. Motor je umiestnený vo vnútri nábežnej časti impelera, takže celé zariadenie na premiestňovanie vzduchu sa stáva jedinou jednotkou montovateľnou priamo do panela. Odstránenie týchto súčiastok skracuje montážnu linku, zníži počet spojovacích prvkov a uvoľní hĺbku skrinky pre výmenníky tepla a elektrické vedenie. Výkres skrinky sa zjednodušuje, pretože ventilátor vyžaduje len otvor a upevňovací kruh.

Otázka

Prečo priame pohánanie zníži náklady na montáž?

Odpoveď: Priame pohánanie zníži náklady na montáž, pretože nie je potrebné inštalovať, nastaviť ani chrániť žiadny remeň, koleso ani napínacie zariadenie. Jediný rotor otáča impeler priamo zo statora, takže na montážnej linke odpadá stanica na lisovanie kôl a zásoby remeňov. Menej spojovacích prvkov a žiadna ochrana poháňacieho mechanizmu skracujú výrobný proces a elektrické vedenie končí pri telese ventilátora namiesto vzdialeného motora. Menšie množstvo manipulácie s každou jednotkou zvyšuje výkon linky a zníži pravdepodobnosť chýb pri nastavení, ktoré by sa mohli dostať do prevádzky.

Otázka

Ako dizajn s vonkajším rotorm zlepšuje prístup na údržbu?

Odpoveď: Prístup na údržbu sa zlepšuje, pretože celé zariadenie na pohyb vzduchu sa odskrutkuje z prednej dosky ako jeden celok. Žiadna ochrana remeňa, koleso alebo visiaci motor nezabraňujú prístupu, takže technik odskrutkuje štyri skrutky a vyberie jednotku. Ložiská a koleso sa kontrolujú na pracovnom stole namiesto toho, aby sa kontrolovali vo vnútri zapnutého puzdra. Predný umývateľný filter zachytáva prichádzajúcu prašinu bez otvárania časti s vysokým napätím, čo skracuje dobu údržby a zníži vystavenie činným (napájaným) častiam.

Otázka

Môže ventilátor spĺňať európske požiadavky na zhodu?

Odpoveď: Zostava motora a ventilátora sa môže vyrábať v súlade so štandardmi IEC pre motory, s označením CE a UKCA pre európsky a britský trh. Používanie tejto jednotky v ochranných krytoch vyžaduje stále overenie ochrany proti vniknutiu cudzích látok (IP) a dokumentácie pre celý kryt. Zakúpovacie tímy by mali požadovať vyhlásenie o zhode a overiť menovité napätie a triedu IP vzhľadom na konkrétnu inštalačnú lokalitu. Dodržanie predpisov závisí od úplného technického súboru výrobku, nie len od samotného ventilátora, preto je konečná certifikácia zodpovednosťou výrobcu krytu.

Otázka

Ktoré typy krytov najviac profitujú z tohto návrhu?

Odpoveď: Najviac profitujú stenovo montované inverzné kryty, kompaktné chladiace kryty a husté elektrické panely, pretože každý milimeter hĺbky je pre ne kritický. Tam, kde pohánaný remeňom ventilátor donedávna vyžadoval širší kryt, umožňuje plochý vzduchový pohón zmenšenie krytu. Projektanti by mali prispôsobiť veľkosť rámu tepelnej záťaži a pred výberom jednotky overiť požiadavky na filter a ochranu IP.