为炉子和热水器项目选择合适的电机。

两种典型设备采用诱导仪鼓风机提高气体燃烧性能和器具效率是燃气炉和燃气热水器。这些家电的市场一直在迅速增长。与之前的燃气炉一样,新的和提出的立法授权降低气体副产物和提高效率现在正在推动燃气热水器以更大地利用动力通风机鼓风机,这是诱导鼓风机类的子集。

一旦你已经确定了需要牵引机鼓风机,你现在必须决定什么类型的技术使用的电机。有两种电机技术得到了广泛应用。这些是PSC和阴影极电机。荫蔽极电机的变化涵盖在这篇文章,全轮类型,是c框架电机。c框架电机也是一种阴极电机,效率较低,操作寿命缩短,噪音倾向更大。C-Frame作为阴影杆的一个子集,是一种成本较低的选择,但存在夸大的缺点。

马达

永久分离电容(PSC)电机是一种感应电动机(意味着它没有刷子),其在多齿定子装置中使用两组铜线线。这些线圈以及电容器,可以采用近两相电动机。典型的PSC设计导致电动机,其中在速度扭矩曲线上的一个点处发生最佳性能。此速度点周围的工作范围是设计方法的两相性能。

罩极电机也是一种感应电机。它被认为是凸极电机,因为一组线圈缠绕在构成每个1/2极的单个齿上。除了缠绕线圈外,在每个齿面的一部分插入第二条铜带,称为阴影带。主绕组线圈和遮光带的组合给人一种两相运行的感觉。与PSC电机不同,罩极电机从不接近两相运行。

两阶段手术

PSC电机的两相运行在某种程度上类似于三相电机的运行。设计速度效率高,转矩脉动低,绕组承载等效转矩值。由于电机实际上由单相电源运行,因此在起动条件下,近两相特性不成立。由于性能在运行条件下是平衡的,因此与真正的两相电机相比,起动性能降低。

鼓风机

有两种通用类型的导流风机用于改善炉或热水器的性能。两种鼓风机类型都使用多叶片轮在指定的压力范围内输送风量。这两种鼓风机的主要区别在于外壳材料。更高温度的应用,通常称为80+设计,需要金属外壳来处理热量,同时提供低成本的产品。80+炉之所以如此命名,是因为它在80%的能源效率范围内运行。低温应用,通常称为90+设计,在更低的温度下工作,允许使用工程塑料鼓风机外壳和叶轮。90+炉运行在90%的能源效率范围内,被称为冷凝炉。酸性冷凝液需要更换塑料外壳和轮子,这样更容易实现相容性。

考虑

为了正确选择鼓风机的电机,必须评估应用程序的需求,例如:
•设计点的性能能力。
•跨应用条件范围的性能功能。
•在稳态操作期间的声音质量。
•启动时的声音质量(鼓风机会花费太长,开始强调启动时的噪音)。
•能源效率。
•运营成本。
•操作寿命。
•电机重量。

演出

如图1所示。如图1所示,PSC电动机为每个静压点提供更高的最大CFM。这种额外的空气输送导致一种能够提供所需空气的系统,即使安装不太理想。允许炉子安装技术人员安全有效地安装炉子,具有较长的通风管限制或2英寸。与3-in。OD管道可能是成功安装和有问题的安装之间的区别。

额外的空气性能是PSC电机固有的。首先是PSC电机发展更高运行速度的能力。这可能意味着峰值运行速度为3400转/分,而阴影极为3250转/分。PSC电机也会在整个工作范围内产生更大的扭矩,从而产生更高的最大流量。在图2中,可以看到两种类型之间的电机性能差异。

每种电动机中产生的最大扭矩被称为击穿扭矩。PSC电机设计具有明显较高的击穿扭矩,因此具有更高的流量压力能力。

同样重要的是要注意,阴影杆电机在扭矩曲线下具有显着的倾角,突出显示区域。这是诱导尖峰,有时称之为谐波尖峰。在欠压装置中,鼓风机系统的负载线附近的CUSP的存在可能导致未能加速到全速。鼓风机可以在其额定流量的一半处执行。必须通过仔细注意测试细节,包括欠压测试,并通过操纵设计参数来避免这种情况。设计参数调整将导致阴影杆电机的损耗增加。

声音

从性能角度来看,使PSC电机非常适合的特性也有助于降低声级。在稳态运行期间,近两相设计导致脉动扭矩从低到极低。脉动扭矩可激励鼓风机叶轮或外壳,因此保持低水平非常重要。在屏蔽极电机中使用屏蔽带会导致转矩谐波。扭矩谐波更有可能激发鼓风机叶轮或壳体,从而产生可听噪音。在车轮或壳体上使用隔离支架可以消散一些不必要的能量,但也会增加复杂性和成本。

回到速度-扭矩曲线,很明显,在启动期间,风机使用阴影极电机将需要更长的时间来启动。由于启动时间较长,在启动过程中出现的噪音可能会更明显。尖点再次作为噪声的考虑因素发挥作用。当鼓风机加速通过尖端区域,加速度将下降,然后再次上升,增加潜在的明显噪音。

效率和运营成本

在纯效率方面,PSC电机再次胜出。PSC电机的效率最高可达65%左右,而罩极电机的效率最高可达35%左右。C-Frame的最高效率为30%的等效输出。在图3中,可以看到,在相同的空气输送情况下,荫蔽极电机始终比PSC高约40瓦。值得注意的是,在寻找1/2HP和更大的炉分布鼓风机的功率减少时,寻找10- 20瓦的功率减少以提高额定功率的做法并不少见。这种功率的减少是由冷却效率的计算驱动的。目前,风机导流器的损失可能不是首要考虑的因素,尽管与配电风机所需的变化相比,它们是重要的。然而,在不太遥远的将来,在整个系统效率计算中加入草拟诱导能源组件的建议可能会改变这一点。

如果诱导剂草案每年在典型的1,200小时内运行,这两个电机类型之间的年能差约为(40瓦* 1200小时)= 48 kWatt小时。PSC电机在设备的寿命上可以显着降低能量成本。

使用寿命和电机重量

复杂分析是运营生活的问题。阴影杆电机消耗的额外瓦片都是损失。这些额外的损失导致绕组温度的显着增加,导致轴承温度增加。在所有情况下,对设计的影响是增加定子的长度,以更容易溶解热量。增加的长度也增加了重量。在某些情况下,通过在电动机中添加内部冷却风扇进行另外的折衷。这可能比仅添加定子长度更具成本效益,但肯定会增加噪声分量。

结论

为工作的最佳电机显然是可以满足所有应用要求的电机。对于主要驱动器是单位成本的应用,阴影杆电机可以是合适的折衷。

很明显,考虑到能源使用,PSC是一种节能选择。PSC驱动的鼓风机将覆盖更大范围的设备安装,并以更低的声级提供空气动力,同时提供更高的可靠性。当考虑到总成本时,PSC电机可能会减少回拨,以服务麻烦的通风应用。

随着许多客户和政府机构要求更高的效率的推动,PSC电机是一个明显的回报潜力。

未来

具有在宽流量范围内高效运行能力的引风器已为未来的加热炉和热水器做好准备。十年前,由于AFUE标准要求更高效的气体燃烧,电气运行效率要求即将出台。PSC电机将在目前使用罩极电机的电器中发挥主要作用。

可以使用具有电子性能控制的可变速度电机来实现多级和连续变量熔炉的先进性能。专利算法允许电子控制调制诱导器或动力通风机,以自动提供正确的流量随着安装而随着时间的推移而变化。长通风口运行,部分障碍物和低尺寸的排气管对这些鼓风机的广泛性能能力无匹配。还可以通过使用这些电子性能控制来最小化鼓风机包络。

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