O ventilador é um dispositivo de ventilação e dissipação de calor compatível com o motor de frequência variável. De acordo com as características estruturais do motor, existem dois tipos de ventiladores: ventiladores de fluxo axial e ventiladores centrífugos. O ventilador de fluxo axial é instalado na extremidade de extensão sem eixo do motor, que é funcionalmente equivalente ao ventilador externo e à tampa de proteção contra vento do motor de frequência industrial; enquanto o ventilador centrífugo é instalado na posição apropriada do motor, de acordo com a estrutura do corpo do motor e as funções específicas de alguns dispositivos adicionais.
Motor síncrono de ímã permanente de frequência variável série TYPCX
Para casos em que a faixa de variação da frequência do motor é pequena e a margem de aumento da temperatura do motor é grande, a estrutura do ventilador integrado do motor de frequência industrial também pode ser utilizada. Para casos em que a faixa de frequência de operação do motor é ampla, um ventilador independente deve ser instalado, em princípio. O ventilador é chamado de ventilador independente devido à sua relativa independência da parte mecânica do motor e à relativa independência da fonte de alimentação do ventilador e da fonte de alimentação do motor, ou seja, os dois não podem compartilhar um conjunto de fontes de alimentação.
O motor de frequência variável é alimentado por uma fonte de alimentação de frequência variável ou inversor, e a velocidade do motor é variável. A estrutura com ventilador integrado não consegue atender aos requisitos de dissipação de calor do motor em todas as velocidades de operação, especialmente em baixas velocidades, o que leva a um desequilíbrio entre o calor gerado pelo motor e o calor absorvido pelo ar do meio de resfriamento com uma vazão significativamente insuficiente. Ou seja, a geração de calor permanece inalterada ou até mesmo aumenta, enquanto o fluxo de ar que pode transportar calor é drasticamente reduzido devido à baixa velocidade, resultando em acúmulo de calor e incapacidade de dissipação, e a temperatura do enrolamento aumenta rapidamente ou até mesmo queima o motor. Um ventilador independente, independente da velocidade do motor, pode atender a essa demanda:
(1) A velocidade do ventilador operado independentemente não é afetada pela mudança de velocidade durante a operação do motor. Ele é sempre configurado para iniciar antes do motor e atrasar o desligamento do motor, o que pode atender melhor aos requisitos de ventilação e dissipação de calor do motor.
(2) A potência, a velocidade e outros parâmetros do ventilador podem ser ajustados adequadamente em combinação com a margem de aumento de temperatura de projeto do motor. O motor do ventilador e o corpo do motor podem ter polos e níveis de tensão diferentes quando as condições permitirem.
(3) Para estruturas com muitos componentes adicionais do motor, o projeto do ventilador pode ser ajustado para atender aos requisitos de ventilação e dissipação de calor, minimizando o tamanho geral do motor.
(4) Para o corpo do motor, devido à falta de um ventilador embutido, a perda mecânica do motor será reduzida, o que tem um certo efeito na melhoria da eficiência do motor.
(5) A partir da análise do controle do índice de vibração e ruído do motor, o efeito de equilíbrio geral do rotor não será afetado pela instalação posterior do ventilador, e o bom estado de equilíbrio original será mantido; quanto ao ruído do motor, o nível de desempenho de ruído do motor pode ser melhorado no geral por meio do design de baixo ruído do ventilador.
(6) A partir da análise estrutural do motor, devido à independência do ventilador e do corpo do motor, é relativamente mais fácil manter o sistema de mancais do motor ou desmontar o motor para inspeção do que um motor com ventilador, e não haverá interferência entre os diferentes eixos do motor e do ventilador.
No entanto, do ponto de vista da análise de custos de fabricação, o custo do ventilador é significativamente maior do que o do ventilador e da coifa, mas para motores de frequência variável que operam em uma ampla faixa de velocidade, um ventilador de fluxo axial deve ser instalado. Em casos de falha de motores de frequência variável, alguns motores sofrem acidentes de queima do enrolamento devido à falha do ventilador de fluxo axial, ou seja, durante a operação do motor, o ventilador não é acionado a tempo ou falha, e o calor gerado pela operação do motor não pode ser dissipado a tempo, causando superaquecimento e queima do enrolamento.
Para motores de frequência variável, especialmente aqueles que utilizam acionamentos de frequência variável para regulação de velocidade, como a forma de onda de potência não é uma onda senoidal normal, mas uma onda de modulação por largura de pulso, a onda de pulso de impacto acentuada corroerá continuamente o isolamento do enrolamento, causando envelhecimento ou até mesmo quebra do mesmo. Portanto, os motores de frequência variável são mais propensos a apresentar problemas durante a operação do que os motores de frequência industrial comuns, sendo necessário o uso de fios eletromagnéticos especiais para motores de frequência variável, e o valor de avaliação da tensão suportável do enrolamento deve ser aumentado.
As três principais características técnicas dos ventiladores, a regulação da velocidade de frequência variável e a resistência a ondas de pulso de choque na fonte de alimentação, determinam as excelentes características operacionais e as barreiras técnicas intransponíveis dos motores de frequência variável, que os diferenciam dos motores comuns. Em aplicações práticas, o limite para a aplicação simples e extensiva de motores de frequência variável é muito baixo, ou pode ser alcançado instalando um ventilador independente, mas o sistema de motor de frequência variável, composto pela seleção do ventilador e sua interface com o motor, estrutura do caminho do vento, sistema de isolamento, etc., abrange uma ampla gama de campos técnicos. Existem muitos fatores restritivos para uma operação de alta eficiência, alta precisão e ecologicamente correta, e muitas barreiras técnicas devem ser superadas, como o problema de uivo ao operar em uma determinada faixa de frequência, o problema da corrosão elétrica da corrente do eixo do mancal e o problema da confiabilidade elétrica durante o fornecimento de energia de frequência variável, todos os quais envolvem problemas técnicos mais profundos.
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Horário da publicação: 13/12/2024