ファンは、可変周波数モーターと組み合わせる換気および放熱装置です。モーターの構造特性に応じて、軸流ファンと遠心ファンの2種類のファンがあります。軸流ファンは、モーターの非軸延長端に設置され、機能的には産業用周波数モーターの外部ファンと風防と同等です。一方、遠心ファンは、モーター本体の構造といくつかの追加デバイスの特定の機能に応じて、モーターの適切な位置に設置されます。
TYPCXシリーズ可変周波数永久磁石同期モータ
モーターの周波数変動範囲が狭く、モーターの温度上昇マージンが大きい場合は、産業用周波数モーターの内蔵ファン構造も利用できます。モーターの動作周波数範囲が広い場合は、原則として独立ファンを設置する必要があります。ファンはモーターの機械部分から独立しており、ファン電源とモーター電源も独立しているため、電源を共有できません。
可変周波数モーターは、可変周波数電源またはインバータによって駆動され、モーターの回転速度は可変です。ファンを内蔵する構造では、特に低速運転時には、あらゆる運転速度でモーターの放熱要件を満たすことができず、モーターの発熱量と冷却媒体の空気による放熱量との間にアンバランスが生じ、流量が著しく不足します。つまり、発熱量は変わらないか、むしろ増加する一方で、低速運転時には熱を運ぶことができる空気の流量が大幅に減少し、熱が蓄積して放熱できなくなり、巻線温度が急上昇したり、モーターが焼損したりすることがあります。モーターの回転速度とは無関係な独立したファンは、この要求を満たすことができます。
(1)独立運転ファンの回転速度は、モーター運転中の回転速度変化の影響を受けません。常にモーターより先に始動し、モーター停止より遅れて始動するように設定されており、モーターの換気と放熱の要求をより適切に満たすことができます。
(2)ファンの出力、回転速度などのパラメータは、モータの設計温度上昇マージンと組み合わせて適切に調整できます。条件が許せば、ファンモータとモータ本体は異なる極数と異なる電圧レベルを持つことができます。
(3)モータの追加部品が多い構造の場合、モータ全体のサイズを最小限に抑えながら、換気と放熱の要件を満たすようにファンの設計を調整することができます。
(4)モーター本体にはファンが内蔵されていないため、モーターの機械的損失が低減され、モーターの効率向上に一定の効果があります。
(5)モーターの振動・騒音指数制御の分析から、ローターの全体的なバランス効果はファンを後から取り付けても影響を受けず、元の良好なバランス状態が維持されることがわかりました。モーターの騒音に関しては、ファンの低騒音設計により、モーターの騒音性能レベルを全体的に向上させることができます。
(6)モーターの構造解析から、ファンとモーター本体が独立しているため、ファン付きのモーターに比べて、モーターの軸受システムのメンテナンスやモーターの分解検査が比較的容易であり、モーターとファンの異なる軸間の干渉も発生しません。
しかし、製造コスト分析の観点から見ると、ファンのコストはファンとフードのコストよりも大幅に高く、広い速度範囲で動作する可変周波数モータの場合、軸流ファンを設置する必要があります。可変周波数モータの故障事例では、軸流ファンの故障により巻線焼損事故が発生するモータがあります。つまり、モータの運転中にファンが間に合うように起動しない、またはファンが故障し、モータの運転によって発生した熱が間に合うように放散できず、巻線が過熱して焼損します。
可変周波数モータ、特に速度制御に可変周波数ドライブを用いるモータの場合、電力波形は通常の正弦波ではなくパルス幅変調波であるため、急峻な衝撃パルス波が巻線絶縁体を継続的に腐食させ、絶縁劣化や破壊を引き起こす可能性があります。そのため、可変周波数モータは一般的な産業用周波数モータよりも運転中に問題が発生する可能性が高く、可変周波数モータ専用の電磁線を使用し、巻線耐電圧評価値を高める必要があります。
ファン、可変周波数速度調整、電源の衝撃パルス波への耐性という3つの主要な技術的特徴は、通常のモーターとは異なる可変周波数モーターの優れた動作特性と乗り越えられない技術的障壁を決定します。実際のアプリケーションでは、可変周波数モーターを簡単に広範囲に適用するための敷居は非常に低く、独立したファンを設置することで実現できますが、ファンの選択とモーターとのインターフェース、風路構造、絶縁システムなどで構成される可変周波数モーターシステムは、幅広い技術分野をカバーしています。高効率、高精度、環境に優しい動作には多くの制約要因があり、特定の周波数帯域で動作する場合のハウリング問題、ベアリング軸電流の電食問題、可変周波数電源供給時の電気的信頼性の問題など、克服しなければならない技術的障壁も多く、これらはすべてより深い技術的問題を含んでいます。
安徽明騰永久磁石機械電装有限公司の専門技術チーム(https://www.mingtengmotor.com/)は、現代のモーター設計理論、専門的な設計ソフトウェア、自社開発の永久磁石モーター設計プログラムを使用して、永久磁石モーターの電磁場、流体場、温度場、応力場などをシミュレートし、可変周波数モーターの効率的な動作を保証します。
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投稿日時: 2024年12月13日