Een centrifugaalblower van 7,5 kW die voluit draait op 3.600 tpm achter een uitlaatdemper, zal nog steeds bijna 85% van zijn asvermogen trekken als je hem terugdringt tot 60% debiet. De demper zet de overtollige druk om in warmte, geluid en trillingen. Vervang de demper door een snelheidsregeling op hetzelfde werkpunt en de stroomvraag daalt naar ongeveer 25% tot 30%. Dat ene getal is de reden waarom centrifugaalblowers met variabele snelheid in bijna elke energie-audit van een fabriek voorkomen.
Eerst de conclusie: de besparingen komen zelden alleen uit de waaier. Ze komen voort uit het specificeren van de waaier, de motor, de aandrijving en de regelkring als één pakket, omdat een ventilator met variabele snelheid die op papier op elkaar is afgestemd, maar aan de motorzijde niet op elkaar is afgestemd, binnen het eerste jaar oververhit raakt, trilt of gaat slingeren. Hieronder wordt uitgelegd waarom en wat u moet controleren voordat u de bestelling plaatst.
Wat telt als een centrifugaalventilator met variabele snelheid
Een centrifugaalventilator verplaatst lucht door een waaier in een scrollbehuizing te laten draaien. "Variabele snelheid" betekent eenvoudigweg dat de luchtstroom wordt aangepast door het rotortoerental te veranderen in plaats van een demper of inlaatschoep te sluiten. Drie arrangementen domineren de markt:
- VFD plus een driefasige inductiemotor. De meest gebruikelijke route vanaf ongeveer 1 kW. Een tweepolige motor draait 3.600 tpm bij 60 Hz en 3.000 tpm bij 50 Hz; een vierpolige motor draait 1.800 of 1.500 tpm. Praktische turndown is gewoonlijk 30% tot 50% van de nominale snelheid.
- EC- of BLDC-motor met geïntegreerde elektronica. Motor en aandrijving zijn in de fabriek op elkaar afgestemd, waardoor een hele reeks configuratiefouten wordt geëlimineerd. Typisch voor kleine ventilatoren onder ongeveer 1 kW.
- Riemaandrijving met verstelbare poelie. Helemaal geen elektronica. De snelheid wordt handmatig bijgesteld bij de inbedrijfstelling, wat handig is voor het afstemmen van een systeem dat vervolgens op een vast punt gaat draaien.
Directe aandrijving zorgt ervoor dat u geen riemslip, geen riemonderhoud en nauwkeurige snelheidsaflezing heeft. De riemaandrijving absorbeert schokbelastingen, tolereert kleine verkeerde uitlijningen en zorgt ervoor dat u het werkpunt kunt verschuiven door de poelieverhouding te wijzigen. Geen van beide is automatisch beter; de keuze volgt de duty-cycle. Als je een opfrisser wilt over hoe deze motoren worden opgewonden, gekoeld en geassembleerd, dan is dit overzicht van constructie van een ventilatormotor omvat de basisprincipes.
Affiniteitswetten: waar de energie feitelijk vandaan komt
Voor een vast systeem verandert de luchtstroom in directe verhouding tot de snelheid, de statische druk met het kwadraat van de snelheid en het asvermogen met de derde macht van de snelheid. Het halveren van de snelheid halveert niet het vermogen; het wordt teruggebracht tot ongeveer een achtste.
| Snelheid (% van nominaal) | Luchtstroom (%) | Statische druk (%) | Asvermogen (%) |
|---|---|---|---|
| 100 | 100 | 100 | 100 |
| 90 | 90 | 81 | 73 |
| 80 | 80 | 64 | 51 |
| 70 | 70 | 49 | 34 |
| 60 | 60 | 36 | 22 |
| 50 | 50 | 25 | 13 |
Echte installaties wijken af van de kubus. Systeemweerstand, aandrijfverliezen van 3% tot 6%, een daling van het motorrendement wanneer de belasting onder de 50% daalt en een minimale luchtstroom die nodig is voor het proces, maken de curve allemaal vlakker. Kanaallekkage en te grote waaiers maken het nog erger. Beschouw de kubuswet als het plafond voor besparingen, niet als de voorspelling.
Aandrijf- en motoropties vergeleken
Het toerentalbereik dat u daadwerkelijk kunt gebruiken, hangt zowel van de motor en aandrijving als van de waaier af. In de onderstaande tabel worden de meest voorkomende regelingen vergeleken bij ventilatie, koeling en proceslucht.
| Regeling | Praktisch snelheidsbereik | Efficiëntie bij deellast | Typisch gebruik | Pas op voor |
|---|---|---|---|---|
| VFD met inductiemotor | 100% tot 30-50% | Hoog, minus 3-6% schijfverlies | 1 kW en hoger, industrieel en commercieel | Isolatie voor omvormerdoeleinden, asstromen, harmonischen, lengte van de motorkabel |
| EC of BLDC met geïntegreerde aandrijving | 100% tot 20-30% | Het hoogst bij kleine maten | Kleine blowers, compact verpakte eenheden | Beperkte veldreparatie; meestal vervangen, niet teruggespoeld |
| Riemaandrijving, verstelbare katrol | 100% tot 60-70%, handmatig | Lager, 2-5% riemverlies | Eenvoudige ventilatie, retrofits | Alleen handmatige aanpassing, riemslijtage, uitlijning |
| Vaste snelheid met demper of inlaatschoepen | Alleen 100% | Slecht bij deellast | Oudere systemen wachten op upgrade | Energie verspild als hitte, meer lawaai, geen echte turndown |
Motordetails die beslissen of de blazer overleeft
Vermogen en framegrootte zijn het makkelijke deel van de specificatie. Dit zijn de details die een ventilator die tien jaar meegaat, onderscheiden van een ventilator die elke 18 maanden wordt uitgetrokken.
Variabele frequentiesnelheid kleine ventilatormotor YYK-60 1. Klein formaat, grote luchtvolume-uitvoer Variabele frequentiesnelheid klein Blowermotor YYK-60 is klein van formaat. Het is een geoptimaliseerd vortex-ventilatorblad met een krachtige... Bekijk Product → - Minimale continue snelheid. Een volledig gesloten ventilatorgekoelde motor koelt zichzelf met een ventilator op de as. Onder ongeveer 30% tot 40% van de nominale snelheid verplaatst de ventilator niet langer voldoende lucht over het frame, waardoor de temperatuur van de wikkeling stijgt, ook al is de belasting gedaald. Vraag naar de minimale continue snelheid, niet alleen naar de nominale snelheid.
- Isolatieklasse en temperatuurstijging. Klasse F-isolatie met klasse B-temperatuurstijging is een gebruikelijke industriële basislijn. In een leegte met warm plafond of een dakunit is het die marge die de kronkeling in augustus levend houdt.
- Lagers. Kogellagers met voldoende L10-levensduur bij de werkelijke radiale belasting, op de juiste manier voorgespannen en afgeschermd, gedragen zich veel beter dan de goedkoopste beschikbare optie. Glijlagers zijn geschikt voor continu gebruik bij lage snelheden, maar mogen nooit drooglopen.
- As- en montagetoleranties. De diameter van de asverlenging, de spiebaangrootte en de totale aangegeven slingering zijn van belang wanneer de waaier rechtstreeks op de as wordt vastgeschroefd. Overmatige slingering komt tot uiting in de vorm van een trilling van één keer per omwenteling die niet kan worden opgelost door balanceren.
- Bedrijfsvermogen van de omvormer. Een motor die een VFD aandrijft, moet hiervoor geschikt zijn: wikkelingsisolatie ontworpen voor snel schakelen, en een lagerstroombeperkend plan voor grotere frames.
Voordat u bestelt, moet u de leverancier vier cijfers sturen: het werkpunt van de luchtstroom en de statische druk, de omgevingstemperatuur, de hoogte als deze zich boven de 1.000 m bevindt, en de regelmodus die u wilt gebruiken. Deze set van vier voorkomt de meeste mismatch-problemen die optreden na de inbedrijfstelling.
Problemen die zich voordoen na de inbedrijfstelling
De meeste klachten over ventilatoren met variabele snelheid zijn helemaal geen problemen met de waaier. Ze groeperen zich rond vijf hoofdoorzaken, en slechts één daarvan is mechanisch.
Figuur 2: Verdeling van typische inbedrijfstellings- en eerstejaarsproblemen gemeld bij ventilatorinstallaties met variabele snelheid.
De praktische oplossingen zijn niet glamoureus. Stel een vloerfrequentie in in plaats van de aandrijving richting 15 Hz te laten kruipen. Programmeer een skip-band rond elke snelheid die een resonantiepiek produceert. Geef de PID-lus een realistische aanlooptijd, zodat de ventilator niet elke kleine drukflikkering achtervolgt. Houd de motorkabels kort, of plaats een dv/dt- of sinusfilter als dat niet het geval is.
Toepassingen: koeling, ventilatie en luchtbehandeling
Bij verdampingskoelers en luchtkoelers delen de ventilator en de watercirculatiepomp één taak: een grote hoeveelheid lucht verplaatsen bij een lage statische druk, terwijl het geluid laag genoeg blijft voor een slaapkamer of kantoor. Door de ventilator 's nachts of bij zacht weer op lagere snelheid te laten draaien, worden zowel de energierekening als het geluid verlaagd. Daarom zijn frequentieregelaars standaard geworden op grotere koelunits.
Frequentieomzetting luchtkoelermotor YYK-250 Luchtkoelermotor Aluminium behuizing YYK-250 Bekijk Product → Dezelfde logica geldt voor industriële luchtreinigers en voor algemene ventilatie: het filter raakt vol, de systeemweerstand neemt toe en een ventilator met vaste snelheid verplaatst simpelweg minder lucht. Een snelheidsgeregelde eenheid houdt de luchtstroom stabiel door het toerental te verhogen wanneer het filter verstopt raakt, en keert vervolgens terug naar een lage snelheid nadat het filter is vervangen. Dat is een controlevoordeel, niet alleen een energievoordeel.
Drogen en proceslucht: stabiel koppel bij lage snelheid
Droog- en koellijnen hebben vaak een gematigde, stabiele luchtstroom nodig over een lange bedrijfscyclus in plaats van een hoge piek. Hier is de motor geselecteerd voor continu gebruik op gedeeltelijke snelheid, met de thermische marge om uren bij 40 Hz in een warme behuizing te overleven. Een middendrukventilatormotor gekoppeld aan een aandrijving geeft de lijnoperator één enkele knop voor de luchtstroom, terwijl het proces binnen de droogcurve blijft in plaats van dat het wordt in- en uitgeschakeld.
Koelen en drogen Middelgrote ventilatormotor YYK-60 Productintroductie: Bekijk Product → Twee specificatiegewoonten werpen hun vruchten af bij dit soort toepassingen: bepaal de motor voor de slechtste omgeving in plaats van de omstandigheden op het typeplaatje, en bevestig het lagersmeerinterval voor het werkelijke snelheidsbereik, omdat een motor die stil is bij 60 Hz een gejank kan ontwikkelen bij 35 Hz als de lagers marginaal zijn.
Veelgestelde vragen
Heeft elke centrifugaalblower baat bij variabele snelheid?
Nee. Als het systeem werkelijk elk uur van het jaar op het ontwerppunt draait, kan een ventilator met een correct formaat, vast toerental en een hoogrendementmotor het goedkopere en eenvoudigere antwoord zijn. Variabele snelheid betaalt zich terug waar het werkpunt zich verplaatst: werking in deellast, nachtelijke tegenvallers, filterbelasting of seizoensgebonden weersveranderingen.
Hoe laag kan ik de ventilator laten draaien voordat de motor een probleem wordt?
Voor een zelfgekoelde TEFC-motor moet u uitgaan van 30% tot 40% van de nominale snelheid als werkvloer, en dit cijfer bevestigen met de motorleverancier. Daaronder accepteert u een lagere continue classificatie of specificeert u geforceerde ventilatie.
Kan een VFD worden toegevoegd aan een bestaande ventilatormotor?
Soms. Oudere motoren hebben mogelijk geen isolatie die geschikt is voor de omvormer, en lange motorkabels kunnen spanningspieken en lagerstromen veroorzaken. De gebruikelijke opties zijn een dv/dt-filter, een sinusfilter of eenvoudigweg het vervangen van de motor door een unit met invertervermogen. Voer de berekeningen uit voordat u tot de retrofit overgaat.
Hoeveel energie ga ik werkelijk besparen?
Het hangt ervan af hoeveel uur u in deellast doorbrengt. Een daling van 100% naar 80% snelheid is in theorie ongeveer 49% van het asvermogen waard en in de praktijk doorgaans 35% tot 45%, zodra de aandrijfverliezen en het motorrendement worden meegeteld.
De eerste keer de juiste specificatie krijgen
Een centrifugaalventilator met variabele snelheid is een systeembeslissing. Kies de waaier voor het werkpunt, de motor voor de langzaamste snelheid waarop hij daadwerkelijk draait, de aandrijving voor de motor en de regelkring voor het proces. Zet die vier op één lijn en de energiebesparing wordt een bijproduct van goede techniek in plaats van een belofte op een datasheet.
Als u al over het werkpunt beschikt – luchtstroom, statische druk, omgevings- en regelmodus – stuur het dan via ons contactpagina en we kunnen het koppelen aan een motorframe dat stand houdt op gedeeltelijke snelheid, niet alleen op nominale snelheid.
Thuis 
+86-13968277871
