С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Двигатель для вентилятора


Применение электродвигателей в вентиляторах

Одним из главных элементов любой системы вентиляции является электромотор. Знать досконально его устройство — дело электромеханика. В то же время есть некоторые общие принципы, которые полезно знать людям, обустраивающим и эксплуатирующим системы вентиляции

Электродвигатели в вентиляторах могут находиться: в условиях окружающей среды, как, например, в случае радиальных вентиляторов со спиральными корпусами; в условиях перекачиваемой среды, как в случае канальных и осевых вентиляторов.

В обоих случаях электродвигатели подвергаются воздействиям среды — температуры, влажности, запыленности и т. д. И сам вентилятор, и электродвигатель как его составная часть также оказывают воздействие на окружающую среду, в частности, шумом и вибрациями.

Полезная информация

В соответствии с ГОСТ 15150, электродвигатели выпускаются в ряде климатических исполнений (табл. 1). Возможна эксплуатация двигателя и при больших, чем указанные, температурах, однако для уменьшения температуры внутреннего разогрева электродвигатели должны эксплуатироваться при пониженной мощности.

В принципе электродвигатели могут комплектоваться термодатчиками защиты от перегрева обмоток статора. Внутрь электродвигателя на каждую из обмоток устанавливается датчик, и все три датчика соединяются последовательно. В табл. 2 указаны требования по условиям срабатывания датчиков термозащиты обмоток двигателя (ГОСТ 27895). По этим данным можно судить о том, какие предельные температуры и при каких условиях могут выдерживать обмотки асинхронных электродвигателей.

Таблица 1. Климатические исполнения электродвигателей для вентиляторов

Климатическое

исполнение

Категорияразмещения * Рабочая температура, ° С Максимальноезначениеотносительной

влажности, %

Верхнеезначение Нижнеезначение
У (умеренный климат) 1,2 40 -45 100 при 25 °С
У (умеренный) 3 40 -45 98 при 25 °С
У (умеренный) 4 35 1 80 при 25 °С
Т (тропический) 2 45 -10 100 при 35 °С
УХЛ (умеренно холодный) 4 40 -50 100 при 25 °С
ХЛ (холодный) 1,2 40 -60 100 при 25 °С
* 1 — на открытом воздухе; 2 — под навесом при отсутствии прямого воздействия солнечного излучения иатмосферных осадков; 3 — в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических

условий; 4 — в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями

Таблица 2. Стойкость обмотки двигателей в зависимости от температуры нагрева

Тепловой режим Температура Значение температурыобмотки статора для системыизоляции класса

нагревостойкости, °С

B F
Установившийся Предельно допустимое среднее значение 120 140
Медленный нагрев Срабатывание защиты 145 170
Быстрый нагрев Срабатывание защиты 200 225

Таблица. 3. Степень защиты двигателя от попадания внутрь твердых тел

Перваяцифра IP Степень защиты
0 Специальная защита отсутствует
1 Защита от проникновения внутрь оболочки большого участка поверхности человеческого тела, например, руки, и от проникновения твердых тел размером свыше 50 мм
2 Защита от проникновения внутрь оболочки пальцев или предметов длиной не более 80 мм и от проникновения твердых тел размером свыше 12 мм
3 Защита от проникновения внутрь оболочки твердых тел (инструментов, проволоки и т. п.) диаметром или толщиной более 2,5 мм
4 Защита от проникновения внутрь оболочки проволоки и твердых тел размером более 1,0 мм
5 Защита от пыли. Проникновение внутрь оболочки пыли не предотвращено полностью, однако пыль не может п роникать в количестве, достаточном для нарушения работы изделия
6 Пыленепроницаемость. Проникновение пыли предотвращено полностью

Электродвигатель должен быть защищен от попадания внутрь твердых предметов и влаги, что может привести к выходу из строя подшипников и обмотки. Степень защиты электродвигателей обозначается двумя латинскими буквами IP с последующими двумя цифрами:

  • первая цифра обозначает степень защиты двигателя от попадания внутрь твердых тел (табл. 3);
  • вторая цифра обозначает степень защиты от попадания внутрь двигателя влаги (табл. 4).

Двигатели исполняются обычно со степенью защиты IP44 или IP45. Специальные исполнения для условий морского климата характеризуются степенью защиты IP55; для эксплуатации в химически агрессивных средах — IP54.

Если возможны отклонения параметров электросети от номинальных условий, то надо помнить, что электродвигатели могут нормально работать при отклонениях напряжения ±5 % и частоты ±2 %. Допустима эксплуатация двигателей при изменениях питающего напряжения до ±10 %. При этом, конечно, надо учитывать, что рабочие характеристики двигателя, соответственно, изменятся.

Таблица 4. Защита двигателя от влаги

Втораяцифра IP Степень защиты
0 Специальная защита отсутствует
1 Защита от капель воды. Капли воды, вертикально падающие на оболочку, не должны оказывать вредного воздействия на изделие
2 Защита от капель воды. Капли воды, вертикально падающие на оболочку, не должны оказывать вредного воздействия на изделие

при наклоне его на любой угол до 15°относительно нормального положения

3 Защита от капель дождя. Дождь, падающий на оболочку под углом до 60° от вертикали,не должен оказывать вредного воздействия на изделие
4 Защита от брызг. Вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного воздействия на изделие
5 Защита от водяных струй. Струя воды, выбрасываемая в любом направлении на оболочку, не должна оказывать вредного воздействия на изделие
6 Защита от волн воды. Вода при волнении не должна попадать внутрь оболочки в количестве, достаточном для повреждения изделия

Основные характеристики

Одними из основных характеристик асинхронного электродвигателя являются номинальная установочная мощность NH, номинальный ток IH номинальная частота вращения nн.Номинальная мощность NH пропорциональна номинальной частоте вращения nн и номинальному вращающему моменту МН:

Моментные характеристики асинхронных электродвигателей показаны на рис. 1.

Рис. 1. Моментные характеристики асинхронных электродвигателей:1 — обычное исполнение электродвигателя; 2 — исполнение электродвигателя с повышенным моментом; 3 — исполнение электродвигателя с повышенным скольжением

Важной характеристикой электродвигателя являются также пусковые нагрузки. Если в качестве нагрузки двигателя рассматривать колесо вентилятора, то необходимо иметь в виду две составляющие — аэродинамическую нагрузку и нагрузку от момента инерции ротора (рабочее колесо со всей подвижной механикой — ротор узла вала, шкивы, ротор электродвигателя и т.д.). Из приведенной выше формулы и рис. 1 видно, что мощность электродвигателя примерно пропорциональна частоте вращения(момент двигателя при пуске даже больше номинального). Потребляемая вентилятором аэродинамическая мощность Nад пропорциональна кубу частоты вращения (момент аэродинамических сил пропорционален квадрату частоты вращения):

Таким образом, при запуске вентилятора аэродинамические силы практически не нагружают двигатель. Вторая составляющая нагрузки на двигатель при пуске связана с наличием момента инерции ротора.

Для вентилятора, как правило, момент инерции ротора определяется моментом инерции рабочего колеса. Моменты инерции рабочих колес иногда приводятся в каталогах фирм, производящих вентиляторы.

Вентиляторная нагрузка не создает пусковых проблем для асинхронных электродвигателей (даже в случае радиальных рабочих колес двустороннего всасывания) и применять специальные методы пуска или устройства плавного пуска электродвигателей в большинстве случаев не обязательно. Однако при использовании электродвигателей, имеющих значительную установочную мощность (несколько десятков киловатт и более), при частых повторных пусках необходимо контролировать температуру электродвигателя для исключения вероятности его перегрева от пусковых токов и выхода из строя.

Электродвигатели, как и вентиляторы, являются источниками шума и вибраций. Уровни излучаемой звуковой мощности обычно указываются в паспортах или в каталогах. Как правило, шум электродвигателя незначителен и на рабочем режиме намного ниже, чем аэродинамический шум самого вентилятора. Если же слышен шум электродвигателя, то необходимо разбираться с проблемами, возникшими с электродвигателем. Увеличенные вибрации электродвигателей встречаются довольно часто. Обычно они связаны с применением низкокачественных подшипников, реже — с недостаточной балансировкой ротора двигателя. По уровню вибраций двигатели подразделяются на двигатели нормальной точности (N), повышенной точности (R), высокой точности (S).

Защита от взрыва

В условиях, где возможно формирование взрывоопасной окружающей среды, должно применяться взрывозащищенное электрооборудование, т. е. электрооборудование, имеющее средства предотвращения проявления источника поджигания, признанные достаточными для обеспечения взрывобезопасности при использовании в установленных условиях окружающей среды.Для взрывобезопасности силового электрооборудования необходимо обеспечить взрывоустойчивость и взрывонепроницаемость электрооборудования.

Взрывоустойчивость в основном обеспечивается прочностными параметрами корпуса электрооборудования, а взрывонепроницаемость, например, электродвигателей — оболочкойсо щелевой или пластинчатой защитой.

Примеры и тенденции

В нашей стране в системах промышленной вентиляции широкое распространение получили синхронные трёхфазные электродвигатели переменного тока серий АИР, АД и др.

Их производит, в частности украинское АО «HELZ» (Харьков). Выпускаемые компанией электродвигатели АИР (рис. 2) мощностью от 0,18 до 5,5 кВт предназначены для комплектации трехфазного тока с частотой сети 50 и 60 Гц. Напряжение — 220–660 В. Степень защиты электродвигателей IP54 (по заказу IP55). Степень защиты токоввода — IP55. Класс изоляции F. Возможны специальные исполнения — химостойкое (Х2), морское (ОМ2), со встроенной температурной защитой (Б), повышенной точности (П).

Рис. 2. Электродвигатель АИР

Схожими характеристиками обладают и электродвигатели для систем вентиляции другого отечественного производителя — АО «Электромотор» (Полтава).В настоящее время, в связи с усилением роли энергосбережения все большее внимание, как в промышленных, так и в бытовых системах вентиляции уделяется применению частотного регулирования приводов вентиляторов. Кроме того, зарубежные и отечественные компании предлагают агрегаты, оснащенные ЕС-моторами — бесколлекторными синхронными двигателями со встроенным электронным управлением, или, более кратко, электронно-коммутируемыми (Electronically Commutated) двигателями. ЕС-двигатель имеет внешний ротор, в котором располагаются сегменты с постоянными магнитами. Принцип работы основан на том, что в поле, создаваемом встроенными в ротор постоянными магнитами, осуществляется управление вектором магнитного поля путем изменения направления тока в обмотке статора. В каждый момент времени контроллер вычисляет и подает на обмотку статора полярность тока, которая необходима длятого, чтобы обеспечить непрерывное вращение ротора с заданной скоростью.

У ЕС-вентиляторов практически отсутствуют пиковые пусковые токовые нагрузки за счет того, что встроенный регулятор обеспечивает достаточно плавное нарастание амплитуды переменного тока от нуля до номинального значения. Поскольку ротор ЕС-двигателя является внешним с постоянными магнитами, в нем отсутствуют тепловые потери. Отсюда высокий КПД, достигающий 80–90 %.

Наряду с этим, высокая степень энергосбережения при использовании EC-двигателей в системах вентиляции достигается за счет регулирования числа оборотов. В силу кубической зависимости потребляемой мощности от числа оборотов их плавное и глубокое регулирование, обеспечиваемое EC-двигателями без преобразования частоты питающего напряжения, дает снижение суммарных значений потребляемой мощности (рис. 3).

Рис. 3. Соотношение расхода и потребляемой мощности вентиляторов различного типа

Управление вращением ротора ЕС-двигателя осуществляется за счет контролируемой подачи электроэнергии на обмотку статора в зависимости от положения ротора, которое отслеживается при помощи датчиков Холла, а также заданных параметров регулирования, поступающих, например, от внешних датчиков соответствующего типа в виде токовых (4–20 мА) или потенциальных (0–10 В) сигналов. При этом встроенный PID регулятор позволяет, наряду с пропорциональным управлением, устанавливать скорость реагирования двигателя на изменение управляющего сигнала в зависимости от его дифференциальных и интегральных показателей.

Помимо вышеперечисленного ЕС-двигатели более компактные и обладают пониженным уровнем шума. В них есть дополнительная защита от перегрева, а также защита от блокировки ротора, потери фазы и резких скачков напряжения, что обеспечивает бесперебойную работу при сбоях электропитания.

Оснащенные ЕС-моторами канальные центробежные вентиляторы в стальном корпусе ВКМ ЕС (рис. 4) недавно появились в ассортименте продукции украинской компании «Вентс». Оборудование предназначено для приточно-вытяжных систем вентиляции.

Рис. 4. Канальные центробежные вентиляторы на основе ЕС-двигателей

Благодаря ЕС-моторам данные вентиляторы можно объединить в сеть и регулировать централизовано с компьютера, задавая индивидуальный режим работы. Управление осуществляется при помощи внешнего управляющего сигнала 0–10 В в зависимости от уровня температуры, давления, задымленности и других параметров. Класс защиты двигателя — IP 44. Диметр присоединения к воздуховодам — 160, 200, 250 или 315 мм. Производительность — до 1460 м3/ч.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!

Просмотрено: 5 887

Вам также может понравиться

aw-therm.com.ua

Как сделать вентилятор своими руками

Вопрос тривиальный. Сначала рекомендуем определить место установки самодельного вентилятора. В технике доминируют два типа двигателей: коллекторные (исторически первые), асинхронные (изобретены Николой Теслой). Первые сильно шумят, переключение секций вызывает искру, щетки трутся, вызывая шум. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротор потише, помех генерирует меньше. Пускозащитное реле найдете в холодильнике. Добавив пару фраз шутливых фраз, вернем серьезность сайту. Как сделать вентилятор своими руками, не напугать родных. Попробуем ответить.

Аспекты конструирования самодельного вентилятора

Устройство вентилятора настолько простое, пропадает смысл рассказывать, расписывать внутренности. Что учитывать при проектировании? Помните рычание циклонного пылесоса, громкость выше 70 дБ. Внутри коллекторный двигатель. Чаще лишенный возможности регулирования оборотов. Решайте, в месте установки самодельного вентилятора допустим подобный уровень звукового давления? Выбрав второе, сконцентрируемся на асинхронных двигателях, простые модели не требуют наличия пусковой обмотки. Мощность мала, вторичная ЭДС наводится полем статора.

Барабан асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором прорезан медными жилами по образующей, род углом к оси. Направление уклона определяет сторону вращения ротора двигателя. Медные жилы не изолируются от материала барабана, проводимость олимпийского металла превосходит окружающий материал (силумин), разность потенциалов меж соседними жилами невелика. Ток течет по меди. Меж статором, ротором отсутствует контакт, искре неоткуда взяться (проволока покрыта лаковой изоляцией).

Шумность асинхронного двигателя определяется двумя факторами:

  1. Соосность статора и ротора.
  2. Качество подшипников.

Правильно проведя настройку, обслуживание асинхронного двигателя, можно добиться практически полной бесшумности. Рекомендуем подумать, важен ли уровень звукового давления. Дело касается канального вентилятора- допускается использовать коллекторный двигатель, требования задаст местоположение секции.

Канальный вентилятор ставят внутрь секции воздуховода, монтируют, разрывая тракт. Для обслуживания секцию изымают.

Шум теряет главенствующую роль. Звуковая волна, проходя воздуховод, затухает. Особенно быстро часть спектра, имеющая несогласованные размеры относительно ширины/длины сечения тракта. Подробнее прочитаете учебники по акустическим линиям. Коллекторный двигатель можно использовать в подвале, гараже, лишенных людей. Соседи кооператива услышат, скорее поленятся обратить внимание.

Чем хорош коллекторный двигатель, что боремся за право использовать. Три недостатка асинхронного:

  • Двигатель потребляет значительный пусковой ток (3-7 номинального), негативно сказывается на требованиях к питающей сети, защитным автоматам. Проводка должна держать пусть и кратковременную, большую нагрузку. Хорошая новость: подавляющее большинство генераторов на время пуска способны выдавать бесконечный ток. Плохая – домашняя сеть смотрит на вопрос иначе, от непомерного роста мощности перегорит (раньше-позже предохранителей).
  • Асинхронный двигатель капризен, меняется частота напряжения — обороты не останутся неизменными. Снижение амплитуды питания вызовет аналогичный эффект. Не всегда хорошо. Что касается коллекторных двигателей, равнодушно смотрят на первый фактор, скачки напряжения вызывают кратковременное повышение оборотов. Оба за счет индуктивности обмоток резкие перепады фронтов напряжения гасят. 
  • Коэффициент полезного действия асинхронного двигателя не отличается большим значением, однофазные модели мало уступают трехфазным. Если нужно просто подуть в жару, КПД достаточен, большего не понадобится. Прибор будет работать на вытяжку круглые сутки в помещении объемом под кубический километр — проблема станет существенной.

В начальный момент асинхронный двигатель не развивает большого крутящего момента, предпринимается ряд специальных конструктивных мер. Для вентилятора не важно. Большинство бытовых моделей оснащено асинхронными двигателями. На производстве число фаз увеличивают до трех.

Поиск двигатель для вентилятора

В одном видео Ютуб предлагалось использовать двигатель постоянного тока на 3 вольта из хозяйственного магазина. Увенчивает шнур USB, работает, вращая лопасть лазерного диска. Полезное изобретение? Если надоел лишний порт, жару поможет пережить. Проще взять процессорный кулер, запитать от системного блока. На 12 вольт идет желтый провод (красный на 5). Черная пара – земля. Из старого компьютера соберете. Гражданам РФ просто лень изобретать, выкидываем любопытное оборудование на свалку.

Асинхронные двигатели вентиляторов работают без пускового конденсатора… Особенность вентиляторных двигателей заключается: идут прямо с обмоткой. Пара советов, помогающих раздобыть двигатель:

  1. Блендер работает шумно, внутри обычно стоит коллекторный двигатель. Если прибор потерял актуальность, удалось раздобыть новый, прекрасно послужит в качестве вентилятора.
  2. Лучший канальный вентилятор – пылесос. Двигатель помещен в герметичный корпус, снабжен крыльчаткой. Установите добро в канале, хороший отток воздуха из помещения обеспечен.
  3. В холодильнике компрессор часто в рабочем состоянии, прибор предполагается выкинуть на свалку. Появляется шанс достать действующий асинхронный двигатель вместе с пускозащитным реле. Полагаем, если извлечь мотор, условия пуска изменятся, практикой предлагаем читателям заняться самостоятельно. Возможно, вращение вала будет слегка медленным… используйте редуктор. Пускозащитное реле подаст напряжение пусковой обмотке, затем отключит. Принцип действия основывается на нагреваемой током биметаллической пластине, в нужный момент обрывающей вспомогательную обмотку. Что касается защиты, работает безупречно. Схема лучше включающей асинхронный двигатель через конденсатор. 
  4. Многие догадались, аэрогриль – просто шумный замечательный вентилятор, обдувающий кварцевую лампу. Поскольку элемент накала является расходным материалом, заменить проще пареной репы. Лучше снять, на случай если регулятор температуры работает неправильно. Большинство аэрогрилей руководствуются таймером, придется ежечасно взвести механизм. Проще остановить. Жевательная резинка не годится, пользуйтесь скотчем. Не стоит благодарностей. Портал ВашТехник рад помочь.
  5. В стиральных машинах двигатель способен выдать обороты. Используются коллекторные моторы, асинхронные не развивают хороший крутящий момент на старте. Внутри регулятор оборотов тиристорный, схема работает по принципу отсечки. Разберетесь, где искать: питание двигателя ведется через ключ. Ременной или прямой привод — разница нулевая.
  6. Асинхронные двигатели сделаете своими руками. Круглый магнит насадить на вал, сбоку поставить одну катушку — шансы, устройство заставить работать. Правда придется заводить вручную, вспоминаем первые самолеты, автомобили.

Сделать крыльчатку вентилятора

Вопрос, из чего сделать вентилятор, не решен, умолчи авторы о крыльчатке. Перво-наперво холодильник! Компрессор обдувается крыльчаткой. Будете доставать мотор, снимите. Пригодится. Что касается стиральной машины, барабан пустите на авиационный пропеллер. Пластиковый бак годится сделать корпус. Места сгиба грейте строительным феном.

Осмотрите блендер, снабдите ненужным лазерным диском, получившим форму крыльчатки. Сделать вентилятор самостоятельно можно, воспользовавшись подручными материалами. Не требуется большая мощность, нет смысла слишком усердствовать, оттачивая детали. Верим, читатели знают, как сделать вентилятор своими руками.

Вечный вентилятор из процессорного кулера

Решили порадовать читателей, рассказав, как сделать вентилятор. Обзор далеко не первый, пришлось покопаться, отыскивая стоящее. Смотрится шикарно идея создания вечного вентилятора, крутящегося вечно. Пользователь mail.ru выложил конструкцию, смотрящуюся привлекательно. Давайте посмотрим вблизи, обдумывая попутно, как сделать вентилятор, работающий вечно.

Знаете, конечно, системные блоки работают тихо (современные модели). Малейший шум означает: у кулера сбилась ось, либо пора смазать постаревший вентилятор. Работают часами, дни складываются неделями, системный блок послужит годы. Стало возможным, благодаря продуманной технологии. Задумайтесь, от величины силы трения зависит шум. Энергия механическая становится тепловой, акустической за счет наличия шероховатостей. Процессорные кулеры легко вращаются, стоит подуть.

Кулер процессорный

Автор видео – извиняемся за отсутствие имени, оправдываем: ролик на английском – предлагает собрать из аксессуара вечный вентилятор. Точность подгонки деталей велика, лопасть крутится легко. Затраты сокращаются до минимума. Автор видео, выложенного каналом deirones, заметил: вентилятор процессора питается постоянным током. Полез внутрь, обнаружил четыре катушки, равноотстоящие по окружности, осями направленными к центру приборчика.

Внутри не наблюдается коммутаторов, означает парадоксальный факт: поле катушек постоянное.

Если асинхронный двигатель типичного вентилятора питается переменным напряжением 220 вольт, создающим вращающееся магнитное поле, в нашем случае картина постоянная. Могли бы сказать: внутри ротор приводит в движение коммутатор, создающий нужное распределение. Неправда, подтверждается дальнейшим ходом мысли автора, результатом опыта. Западный новатор решает заменить катушку постоянным магнитом. Действительно, нет переменного поля — зачем электрический ток?

Демонстративно автор отрезает провод питания, располагает магниты неодима (жесткого диска) периметром рамки. Каждый на продолжении оси катушки. Работа закончена, лопасти бодро начали вращаться. Полагаем, просто использован принцип, замалчиваемый ортодоксальной литературой. Коммерческая тайна патентообладателя.

Процессорный кулер

Начальное движение лопасти получают за счет случайных флуктуаций воздуха. Напоминает магнетрон, раскачка колебаний вызвана естественным хаотичным движением элементарных частиц. Возник вопрос, что задает направление вращения. Конструкция абсолютно симметрична. Решили разобраться, высказываем наши наблюдения:

  1. В обзоре одного кулера процессора (кулера, не вентилятора) видно: при остановке лопасть, затронутая рукой, начинает двигаться легкими рывками. Портал рассматривал помпы стиральных машин. Имеет место аналогичный эффект. Конструкция схожа: периметром стоят катушки (переменного поля), внутри намагниченный ротор. Благодаря действию постоянного магнита лопасть вращается рывками. Указывает, что ось процессорного вентилятора имеет некий момент. Степень намагниченности мала, но хватает работе устройства. Не исключено, эффект проявляется без специального воздействия. В телевизорах есть петля размагничивания маски экрана. Касается электронно-лучевых моделей. Литературой сказано: причиной намагничивания могут стать близко расположенный динамик акустической системы, естественное поле Земли. Катушки постоянного тока стоят периметром. Ось кулера снабжена магнитным моментом, можно ухватиться: рукоятка Архимеда, обещавшего перевернуть Землю, получив рычаг.

    Процессорный кулер

  2. Поразило одно: кулер (вентилятор процессора) вращается однонаправленно. В обычном асинхронном двигателе слегка наклоняют проволоку беличьей клетки в нужную сторону, помпе стиральной машины нет разницы, куда вращаться. Подумали, нашли, эти катушки, вместе с осью удерживаются стойкой определенной формы. Образуют очертания вихря. Расположение, толщина, форма держателей просчитаны, чтобы сделать затруднительным вращение в ином направлении. Остается понять, как происходит движение. Напоминаем: магнитное поле постоянное, очевидно из опыта, заменив неодимом катушки картину получили прежнюю. Удивляет, отсутствует разница северным, южным полюсом размещать магниты. Вентилятор бодро вращается, учуяв правильную расстановку.

    Работа кулера

  3. Полагаем, дело в инерции. Лопасти за счет широкой ветровой поверхности начинают движение, стронутые с места случайными воздушными турбулентностями (напоминаем магнетрон, зарождающий первые колебания из хаотичного движения электронов). Дальше вал увлекается нужным направлением, движется, влекомый набранной скоростью, проскакивая неблагоприятные участки, пользуясь положительными. В помпе стиральной машины поле меняется катушкой, асинхронный двигатель — картина аналогичная. Получается вечный вентилятор, каждый способен собрать своими руками, заимев четыре кусочка неодимового магнита.

Согласитесь, удобнее, нежели мутить порты USB, постоянно тратить батарейки. Работает вечный вентилятор из произвольного положения, лишен проводов. Полагаем, определяющую роль играет сила магнитов. Перестает работать простое правило: больше — лучше. Проскальзывает золотая середина. Когда лопасти будут крутиться от случайного потока воздуха, преодолевая поле кусочков неодима. Слабые магниты наверняка бессильны удержать устойчивое вращение. Сила поля должна быть в точности, как создаваемая катушками под действием напряжения +5 или +12 вольт.

Правильно создать вечный вентилятор

Обсудили, как сделать вентилятор, измерим направление, силу магнитного поля катушек. Пользуются специальными приборами. Магнитометр, тесламетр, сформирован преобразователем магнитной индукции, измерительным модулем. При взаимодействии полей получается результирующая картина, называется сцеплением. Преобразователь генерирует ЭДС. Размер определяет измеряемая сила магнитного поля. Как два пальца! Стоит 10000 рублей.

Магниты будут располагаться на значительном удалении от оси. Катушки стоят намного ближе. Нужно знать изменение картины с расстоянием. Согласно закону Кулона, сила падает обратно пропорционально квадрату удаленности, справедливо для одиночных зарядов произвольного знака. Магнитные полюсы отдельные в природе пока не найдены (создать не представляется возможным), в закон вносится куб расстояния . Допустим, удаление до катушки от оси составляет 1 см, периметром по диагонали получается 10. Значит, неодим должен быть сильнее в 10 х 10 х 10 = 1000 раз, маленькой катушки.

Никто не обязывает располагать неодимовые магниты периметром вентилятора на диагоналях. Полюсы лежат крест-накрест. Регулируют силу воздействия в широких пределах. Располагая неодимовые магниты по центру сторон рамки вентилятора, значительно увеличиваем напряженность поля. Проведем расчет. Допустим, гипотенуза треугольника со стороной 10 см является диагональю. Расстояние до центра квадрата будет равно 10 / √2 = 7 см. Видите, отношение с 1000 падает, достигая 7 х 7 х 7 = 343. Весомо, отчаявшимся найти сильные магниты неодима для создания вечного вентилятора.

Силу измерим! Годится компас (имеются пользовательские конструкции, собираемые своими руками, например, http://polyus.clan.su/index/indikatory_magnitnogo_polja_svoimi_rukami/0-52). Следует подключить к питанию одну катушку. Затем найдите положение, поднесенная стрелка отклонится примерно на 45 градусов (не нравится – берите любой другой азимут). После начинайте эксперимент с неодимом. Располагайте кусок на разных удалениях, добиваясь совпадения отклонения стрелки с получающимся при использовании катушки вентилятора процессора. Наверняка расстояние не равно диагонали, половине стороны, придется неодим ломать, резать.

Пропиливая одну кромку по длине, аккуратно ломаем части о гвоздь, получая нужную напряженность поля для создания вечного вентилятора. Полагаем, индукция распределяется пропорционально объему. Сегодня рассказали доходчиво, как сделать вентилятор своими руками!

Источник питания

Желающий изготовить вентилятор своими руками, видит 3 проблемы: достать двигатель, питание, сделать пропеллер. Детали должны взаимно стыковаться. Три проблемы решены, начинаете своими руками делать вентилятор. Сегодня дома обилие импульсных блоков питания. Задумайтесь, началось в 90-е. Игровые приставки, мобильные телефоны, прочая аппаратура. Техника ломается, импульсные блоки питания остаются. Вольтаж иногда нестандартный, большинство моторчиков работает, питаясь любым напряжением. Просто обороты будут меняться сообразно вольтажу. Дома завалялась сломанная бытовая техника — немедленно сделайте вентилятор самостоятельно.

Блоки питания самодельного вентилятора

Постоянно люди пытаются сделать своими руками особенный вентилятор. Один вопрос чаще выходит за рамки обсуждения: источник питания. Само устройство вентилятора настолько очевидно, пропал смысл останавливаться подробнее. Итак, понятно, батареек сегодня немыслимое количество. Смогут ли работать долго. Ответ – нет. В крайнем случае возьмите «крону», в советское время считали надежным источником энергии. Блок питания плох, мощность постепенно станет падать, обороты уменьшаться, человека раздражать. Важна стабильность без дополнительных усилий. Отсутствует маленький аккумулятор 12 вольт — приготовьтесь: начнем искать, как сделать источник энергии самодельного вентилятора.

Первое, приходит в голову: курочить компьютер. Известно, миниатюрные устройства питаются портом USB. Гаджеты подзаряжаются. Порт USB является источником неиссякаемой энергии. Напряжение невелико, понадобится низковольтный мотор постоянного тока. Полагаем, можно найти дома, купить в хозяйственном магазине. Сколько составит мощность порта: по старым стандартам 2–3 Вт. Другое дело, найти устройство-хост с обновленной версией интерфейса (2014 год признал редкостью). Разработчики обещали выдать 50 Вт (даже больше, верится с трудом). Правда проводов станет больше, номинальных напряжений прибавится. Напоминаем, согласно традиции, питание подается на красный (+), черный (-) провода. Белый, зеленый – сигнальные.

Понятно, большой мощности ожидать сложно, – даже если порт поддержит, моторчик не потянет. Рекомендуется присмотреть вольтаж побольше. Двигатель должен питаться бόльшим напряжением. Например, рекомендуют использовать кулер процессора. Напряжение питания меньше положенных 12-ти вольт, просто понизится скорость вращения. Превышать остерегайтесь – возможно сгорит мотор.

Ищем энергию, вопрос проще решается, нежели для 3 вольт:

  1. 12 вольт найдете в персональном компьютере, запитать кулер используют вольтаж. Уделите внимание направлению проводов. На каждом стандартном разъеме 12 вольт выявляются. Крайний желтый провод (доводилось видеть прямо противоположные схемы), два черных посередине – земля. Проверяйте тестером, раскладка типична.
  2. 12 вольт постоянного тока дают адаптеры подзарядки переносных раций. Распространены приборы, потребляющие 9 вольт. Сгодится процессорному кулеру. Сегодня популярны элементы Пельтье, снабжаются большим радиатором, вентилятор часто становится бесполезным. Умники довели процессор до температуры минус 10 градусов Цельсия, – хватит надежной работе. Кулер приспособьте под самодельный вентилятор. Любой хорош наличием 4 отверстий. Редко удается привинтить к сокету процессора, зато можно продеть проволочный каркас, выступающий подставкой. 4 отверстия по четырем углам – придумайте, как лучше сделать подставку.
  3. Любой желающий сделает блок питания самостоятельно… Прямо сейчас займемся, системный блок курочить повремените. Микросхемы, радиоэлементы широко продают торговые точки, рынки.

Блок питания 12 вольт для самодельного вентилятора своими руками

Предлагаем не собирать импульсный блок питания, сделать своими руками обычный. Напомним, первые отличаются трансформаторами малых размеров. Стало быть, блок питания будет сравнительно больших габаритов. Будет состоять из следующих частей:

  • Понижающий трансформатор. Заранее не назовем число витков, неизвестен вольтаж, выпрямив который диодами, получим 12 вольт. Разумеется, можно поэкспериментировать, как видео Ютуб про самодельные радиоприемники, захватив читателя, поищем готовое решение.
  • Мост двухполупериодный, добавив одному диоду три, повышаем КПД. Радиодетали не отличаются большой стоимостью.
  • Костяк блока питания готов, чтобы самодельный вентилятор служил долго,  выпрямим пульсации сети. После моста включим фильтр нижних частот, схему перерисуем из интернета.

На выходе постоянное напряжение амплитудой 12 вольт. Старайтесь не перепутать клеммы. Где «плюс», где выходит «минус» можно понять, изучив схему. Ниже приводим рисунок моста, смотрите, читайте пояснения. В радиоэлектронике направление тока указывается противоположное истинному. Заряды текут, согласно поверьям, в направлении от плюса к минусу (навстречу электронам). Читая схему, увидите: у диода, транзистора эмиттер, помеченный стрелкой, смотрит неправильно. В направлении движения положительных зарядов. Каждый имеет пометки, на схеме обозначается большущей стрелкой-треугольником. Следовательно, всегда узнаем, «плюс», руководствуясь графическими обозначениями, приведенными чертежом.

Рисунок показывает: плюс будет справа, передается согласно стрелке диода на нижнюю клемму выхода. Минус уйдет наверх. При переменном напряжении (грубо говоря) плюс, минус будут чередоваться слева-справа, станет понятным название выпрямителя – двухполупериодный. Работает на положительной части напряжения и отрицательной. Диоды берите силовые, низкочастотные. Солидных размеров, рассеиваемая мощность сравнительно велика. Посчитать можно, используя незамысловатую формулу, взятую из учебного курса физики. Сопротивление открытого p-n-перехода (листаем справочник) умножаем на ток, потребляемый двигателем, берем запас минимум в 2 раза. Корпус моторчика содержит надпись, указывающую мощность, можно поделить на напряжение 12 вольт, попросту умножить на 2 – 3, взять диод с эквивалентной мощностью рассеивания (см. справочник).

Теперь рассчитаем трансформатор… Зашли сюда http://radiolodka.ru/programmy/radiolyubitelskie/kalkulyatory-radiolyubitelya/, выбрали программу Trans50, будем осваивать. Заметьте, среди ПО имеется, позволяющая посчитать параметры фильтра. Не жалеете, что собрались своими руками сделать вентилятор? Предлагают выбрать одну из 5-ти обмоток. Везде участвует сталь. Можете обойтись, потери будут велики. Сталь образует магнитопровод, энергия достается вторичной обмотке. Лучше найти старый ржавый трансформатор. Время плохое, в голодные 90-е свалки усеяны пластинами сданных в лом обмоток. Проблем с намоткой трансформаторов не возникало.

Пришло время понять, какое напряжение потребуется корректной работе схемы. Поможет термин, позаимствованный из электроники, действующее напряжение переменного тока. Вольтаж, на активном сопротивлении создающий тепловой эффект равный постоянному напряжению действующей амплитуды. Для получения необходимой величины напряжения на вторичной обмотке, нужно 12 вольт поделить на 0,707 (единица, деленная на корень квадратный 2). Авторы получили 17 вольт. Инженерный расчет грешит погрешностью 30%, возьмем небольшой запас (часть амплитуды до 1 вольт потеряется на диодах).

Что касается тока вторичной обмотки (требуется расчету), наберите в поисковике нечто вроде «мощность кулера». Проделаем вместе с читателями. Умные статьи пишут: ток потребления кулера указан на корпусе. Будет нужный параметр, подставим в калькулятор. Напряжение вторичной обмотки автор взяли 19 вольт. Падение напряжения на p-n-переходах мощных кремниевых диодов составляет 0,5 – 0,7 вольт. Следовательно, нужен соответственный запас. Умные головы поискали, сделали вывод, кулер процессора не потребляет свыше 5 Вт, следовательно, ток равен 5 поделить на 12 = 0,417 А. Подставляем цифры скаченному калькулятору, для ленточного сердечника получаем параметры конструирования трансформатора:

  1. Сечения магнитопровода под намотку 25 х 32 мм.
  2. Окно в магнитопроводе 25 х 40 мм.
  3. Магнитопровод отделывается каркасом под намотку проволоки толщиной 1 мм и сечением 27 х 34 мм.
  4. Проволока наматывается вдоль большей стороны окна, по 1 мм с краев остается запас, итого 38 мм.

Первичная обмотка сформирована 1032 витками диаметром 0,43 мм. Ориентировочная длина проволоки составляет 142 метра, тотальное сопротивление 17,15 Ом. Вторичная обмотка состоит из 105 витков медной жилы с лаковой изоляцией диаметром 0,6 мм (длина 16,5 метра, сопротивление 1 Ом). Теперь читатели понимают: вопрос, из чего сделать вентилятор, начинают решать сердечником…

Насколько результативны предложенные технические решения? Опахала известны Древнему Египту. Свидетельствует клип Майкла Джексона, рекомендующий «вспомнить время» (Remember the time). Сюжет едва ли изготовили без консультации археологов, ученых-историков. Хотим доложить, в Мексике большинство дам пользуется веерами. Испанцы знают, как бороться с жарой, страна лежит на экваторе. Задумайтесь…

vashtehnik.ru

Двигатели для вентиляторов - РОСЭЛЕКТРО

← Предыдущий раздел Оглавление Следующий раздел →
Двигатель вентилятора – это обычный асинхронный общепромышленный двигатель. Работая в условиях запыленности взрывоопасных частиц, используют взрывозащищенный двигатель вентилятора. Двигатели для вентилятора могут быть как на лапах, так и фланцевого исполнения. Так же они могут иметь самые разные размеры, от небольших, до огромных высоковольтных машин. В отечественной практике принято, что двигатель для вентиляторов подбирается с некоторым запасом мощности. Таким образом, в большинстве случаев электродвигатель, подобранный с запасом, будет работать с недогрузкой по мощности, т. е. с частотой больше номинальной. Правильный подбор электродвигателя особенно важен для вентиляторов с вперед загнутыми лопатками, у которых потребляемая мощность вентилятора меняется очень сильно, в пределах рабочей области производительности. Подобрать и приобрести двигатель для вентиляторов с нужными параметрами и характеристиками Вам помогут специалисты ООО ЭТК «РОСЭЛЕКТРО».

Предназначены для привода вентиляторов, устанавливаемых в животноводческих и птицеводческих помещениях с искусственной вентиляцией. Могут быть использованы для работы вне помещения. Частота вращения двигателей АИРП 80-06, АИРП 80 А6 и АИРП 80 В6 может регулироваться в диапазоне 1:6 для различных типов путем регулирования питающего напряжения с помощью тиристорных преобразователей или автотрансформаторов. Двигатели устанавливаются на растяжках.

  • частота сети 50 и 60 Гц,
  • напряжение 220, 380 В,
  • степень защиты электродвигателей IP55,
  • степень защиты токоввода IP55,
  • класс изоляции F.

Технические данные при напряжении 380 В, частоте 50 Гц

типозамер мощность, кВт частота вращения,

об/мин

кпд, % скольжение, % Cos φ Mпуск Mном Mmax Mном Iпуск Iном средний уровень звука, дБ(А) масса, кг IM 1081
АИРП 80-06 0,25 1000 66,0 10 0,76 1,4 1,6 4,0 55 9,0
АИРП 80 А6 0,37 1000 67,5 10 0,78 1,4 1,6 4,0 55 9,9
АИРП 80 B6 0,55 1000 69,0 8 0,71 1,8 2,0 4,2 55 11,9
АИРП 80 А8/4 0,18/0,55 750/1500 56/75 8/5 0,62/0,70 1,5/2,6 1,9/3,2 3,5/7,0 61 10,9

ВОЗМОЖНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ

климатические:

АИРП 80-06, АИРП 80 А6 и АИРП 80 B6: умеренный климат (У2), тропическое (Т2) по ГОСТ 15150-69;

АИРП 80 А8/4: умеренный климат (У2).

ГАБАРИТНЫЕ, УСТАНОВОЧНО-ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ

РАЗМЕРЫ В ММ

типозамер L1 L10 L30 L31 b1 h2 h5 h20 d1 d20 d24 d25
АИРП 80-06 50 100 270 50 6 6 24,5 6 22 160 180 144
АИРП 80 А6 50 100 270 50 6 6 24,5 6 22 160 180 144
АИРП 80 B6 50 100 293 50 6 6 24,5 6 22 160 180 144
АИРП 80 А8/4 50 100 293 50 6 6 24,5 6 22 160 180 144
← Предыдущий раздел Оглавление Следующий раздел →

www.tvid.ru

Охлаждение электродвигателя переменного и постоянного тока

Для повышения надежности и увеличения сроков эксплуатации электродвигателя в его конструкции предусмотрено наличие эффективной системы охлаждения.

Классификация типов охлаждения электродвигателей

Вентиляция электродвигателя подразделяется на два типа, это:

  1. Замкнутый цикл вентиляции, в паспортных данных электродвигателя обозначен индексом – ICW37.
  2. Разомкнутый цикл – индекс IC31.

В обоих циклах подача воздуха осуществляется в оболочку или камеру электродвигателя, но в замкнутом цикле выброс воздуха наружу не производится, а по воздуховоду поступает в охладитель, после чего, при помощи добавочного вентилятора, охлажденный воздух подается обратно в двигатель.

Замкнутый охлаждающий цикл

Замкнутый цикл можно охарактеризовать тем, что воздух циркулирует в системе воздушного охлаждения. Воздухоохладитель, в котором осуществляется теплообмен между воздухом и охлаждающей водой, устанавливается перед электродвигателем. В воздушном пространстве перед вентилятором наблюдается воздушное давление равное атмосферному давлению. Температура охлаждающей жидкости на входе в охлаждающее устройство не должна превышать +30о С, а давление воды внутри воздухоохладителя не должно превышать 300 кПа. Согласно договоренности с изготовителем в воздухоохладителях может применяться морская вода.

Охлаждающий цикл разомкнутого типа

Разомкнутый цикл подразумевает удаление отработанного воздуха при помощи отверстий жалюзи в корпусе статора электродвигателя. Разомкнутый цикл выполняется двух типов:

  1. Исполнение системы с забором воздуха в двигатель из машинного зала и выбросом воздуха наружу из зоны обслуживания.
  2. Забор воздуха из специального помещения (подвала) и выбросом его внутрь машинного зала.

Разомкнутый цикл подразумевает использование для электродвигателей большой мощности — от 6300 до 8000 кВт. Для этого типа охлаждения непременным является наличие воздушных фильтров, предназначенных для получения чистого воздуха. Обязательно использование фильтров грубой и тонкой очистки, они используются совместно с коробами для отвода отработанного воздуха за границы рабочей зоны, где установлено оборудование. Выброс воздуха при разомкнутом цикле не должен происходить во взрывоопасное помещение. Для осуществления нормального режима охлаждения, расход воздуха должен быть не менее 3 м3, для этой цели предназначен специально установленный вентилятор.

Конструктивные особенности системы охлаждения асинхронного двигателя

Вентиляция асинхронного электродвигателя осуществляется по замкнутому циклу за счет использования специально для этого предназначенных воздухоотделителей. Вентиляторы располагаются на валу ротора электродвигателя. Отработанный воздух высокой температуры подвергается охлаждению в трубчатых воздухоохладителях, монтаж которых в двигателях со значением мощности до 2000 кВт выполнен в специальном туннеле фундамента. Асинхронные машины с более высокой мощностью располагают воздухоохладителями, расположенными в верхней части статорного корпуса.

Система охлаждения синхронного двигателя

Синхронные электродвигатели выполняют, как правило, продуваемого типа. Для продувки используется исключительно чистый воздух, согласно требованиям правил эксплуатации электроустановок. Нормальное исполнение двигателя подразумевает наличие замкнутого или разомкнутого охлаждающего цикла. В случае с синхронными машинами, охлаждение происходит за счет вентиляторов, установленных на валу двигателя, между наружными щитами и специальными защитными кожухами, прикрывающими контактные кольца. Воздухоохладители представляют собой трубки с проволочным оребрением. Давление в системе охлаждения контролируется приборами типа СПДМ.

Система вентиляции машин постоянного тока

Существует два типа охлаждения машин, это:

  1. Естественная вентиляция, без применения специальных устройств охлаждения.
  2. Машины с внутренней и наружной самовентиляцией.

Внутренняя самовентиляция заключается в прохождении воздушного потока во внутренней части машины, при наружном охлаждении, вентилятор расположен вне двигателя, он обдувает ребристую поверхность двигателя.

Внутренняя вентиляция подразделяется на нагнетательный или вытяжной тип, это зависит от установки вентилятора относительно к воздушному потоку, задействованному в охлаждении.

Вытяжная вентиляция аксиального или осевого типа, осуществляется за счет создания внутри машины разряженного воздуха. В этом случае воздух из атмосферы нагнетается в машину, а затем выбрасывается наружу. Осевая или аксиальная нагнетательная вентиляция работает на основе забора вентилятором воздуха, нагнетании его в машину с последующим удалением. Аксиальная вентиляция осуществляется при помощи вентиляционных каналов, расположенных внутри корпуса, параллельно валу.

При использовании радиальной вентиляционной конструкции, воздушный поток движется по каналам, расположенным перпендикулярно валу.

Недостаток самовентиляции заключается в том, что в следствии уменьшения скорости вращения, падает производительность вентилятора.

Для машин постоянного тока используется независимая вентиляция. Она бывает протяжного и замкнутого вида. Протяжная вентиляция, несмотря на свою эффективность, обладает существенным недостатком, на внутренних поверхностях машины происходит скопление грязи и пыли, что ведет к ухудшению охлаждения и может привести к аварии. Фильтры в этом случае использовать неэффективно, они слишком быстро засоряются и требуют частой замены.

Использовать замкнутый цикл более рационально, загрязнения отсутствуют, кроме воздуха можно использовать водород. Водородное охлаждение способствует десятикратному снижению вентиляционных потерь, повышается срок службы изоляции, так как отсутствуют окислительные процессы. Для предупреждения взрыва и скопления гремучих газов, по воздуховодам предварительно пропускают углекислый газ. Заполнение машины постоянного тока осуществляется под давлением выше атмосферного, что не дает воздуху попасть внутрь машины.

Требования к системе вентиляции

Для эффективности системы вентиляции, при необходимости в одновременном применении нескольких электродвигателей, предусматривается использование индивидуальной или групповой системы охлаждения. В том случае, когда первый вариант невозможен, используют систему вентиляции общую для всех электродвигателей.

Необходимо использовать вентиляторы для основного рабочего периода с возможностью применения дополнительного (резервного) вентилятора.

Групповая система охлаждения, при замкнутом цикле, подразумевает дополнительное применение самостоятельной, предварительной продувки всех машин перед пуском, в индивидуальном порядке. Это делается с целью обеспечить эффективный воздухообмен, позволяющий увеличить его стандартное значение в контуре электродвигателя в определенное, заданное время в пять раз.

Система вентиляции в обязательном порядке должна быть оборудована:

  1. Клапанами перекидного или лепесткового типа для отключения вентилятора, находящегося в резерве.
  2. В вентиляционной камере должны быть установлены обратные клапаны, они служат для отключения воздуховода от помещения, в котором находится взрывоопасное оборудование на время остановки вентиляционной системы.
  3. Для электродвигателя продуваемого типа должна быть предусмотрена блокировка вентиляционных систем, не разрешающая запуск двигателя без выполнения предварительной продувки и без создания требуемого давления в вентиляционном контуре электродвигателя.
  4. Должен быть выполнен монтаж шибера, который отключит продуваемый электродвигатель от воздуховодовода на время простоя.
  5. Рекомендуется монтаж воздуховодов вести открыто, выполнять его необходимо из сваренных труб с толщиной минимум 1.6 мм. На протяжении всего воздуховода необходимо использовать минимум фланцевых соединений, использовать фланцы допускается только в области подключения к электродвигателю для его последующего демонтажа.
  6. Скрытые воздуховоды разрешаются только в исключительных случаях, при условии наличия засыпных каналов там, где присоединение к электродвигателю выполняется ниже высоты пола. В этом случае фланцевые соединения необходимо исключить из конструкции.
  7. Выброс воздуха для электродвигателей, расположенных во взрывозащищенном помещении, при разомкнутом цикле охлаждения, извне помещения, выше уровня крыши не менее 1 м.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

podvi.ru


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости