Fan+Basic+Knowledge.ppt

1、风机的选择,张永刚 依必安派特电动机和风机（上海）有限公司,风机型号 风量特性 风机驱动/电机 EC 风机,目录,风机类型,离心风机,轴流风机,前向离心 后向离心,风量特性曲线,过滤器或盘绕阻碍空气自由流动 = 背压 高风压 = 低风量 = 风机曲线,风量 m/h,工作点,风压 Pa,风机曲线,系统阻力曲线,风量特性曲线,工作点1 : 蒸发器风机全速运转 工作点2 : 同一蒸发器相同风机较低速运转或较小风机 = 风量和风压沿着系统阻力曲线而降低,风量,工作点1,风压,工作点2,系统阻力曲线,风量特性曲线 轴流风机,低效区,高效区,马鞍区,风量,输入功率,电机过热,在高效区使用风机 = 低噪音，

2、低能耗,最高工作点,风量特性曲线 轴流风机,效率,噪音,在高效区使用风机 = 低噪音，低能耗,dB,高效区,风量特性曲线后向离心风机,在高效区使用风机 = 低噪音，低能耗,风量,输入功率,风量特性曲线后向离心风机,效率,噪音,在高效区使用风机 = 低噪音，低能耗,高效区,最低工作点,过载区,风量特性曲线前向离心风机,在高效区使用风机 = 低噪音，低能耗,风量,输入功率,电机过热,风量特性曲线前向离心风机,效率,噪音,在高效区使用风机 = 低噪音，低能耗,风量特性曲线风机比较,后向离心风机,前向离心风机,轴流风机,前向叶轮,离心风机,后向叶轮,效率最高 50%,效率最高 70%,后向离心风机,离

3、心力点的出风口,转向,压力点,吸力点,后向离心风机导流环,叶轮,导流环,导流环 = 高风量低噪音！,后向离心风机,管道安装；最小尺寸,h2 h1,D = 1.4 x dI,前向离心风机,必须配渐开线窝壳，否则没有风量 高成本,前向叶轮,轴流风机,方形叶轮 A 系列,镰刀形叶轮 S-系列,低噪音，高效率,高射程,轴流风机,风的流向: A: 定子到转子 = V:转子到定子 =,轴流风机风圈,轴流风机风圈,有效半径,有效半径,风圈 = 高风量低噪音!,长风圈,短风圈,轴流风机网罩,深网罩 短风圈安装,平网罩 长风圈安装,轴流风机网罩,网罩对风量的影响,压力,风量,转速rpm,功率W,风量m/h,轴流

4、风机安装距离,X,X 0.3 D,X,D,冷凝器,风机的驱动 外传子电机,内转子:,外传子:,转动部分,风机的驱动 外传子电机,风机的驱动 外传子电机,叶轮直接安在转子上 转子外置 定子内置,交流电机,外传子电机特别适合于风机驱动!,风机的驱动 外传子电机,外传子电机,普通出轴电机,结构非常紧凑 要求的安装尺寸小,风机的驱动 外传子电机,利于电机散热 降低电机工作温度 延长使用寿命,外传子电机,普通出轴电机,风机的驱动 外传子电机,所有旋转部分整体平衡 所有重量平均分配两端轴承,外传子电机,普通出轴电机, 降低震动 延长寿命,风机的驱动 外传子电机,外传子电机的优点: 结构紧凑，要求的安装尺寸

5、小，利于节约空间。 寿命长 (电机工作温度低, 低震动) 100% 速度控制成为可能 (因为转子很特别),风机驱动/电机轴承,滚珠轴承: 滑动轴承:,可靠性高 寿命（L10)可计算 适合各种安装位置 无轴向移动,对各种参数要求敏感 寿命只能实测 需要轴向移动 成本低 不适合轴垂直安装 !,风机驱动/电机轴承,滑动轴承 寿命的决定要素:,无寿命计算可能 = 必须通过耐久实测,润滑剂 分子结构和粘性,多孔性,轴承材料,轴承尺寸 宽度和半径,轴承受力点,转速,温度,轴的材料,轴承和轴的表面质量,压力和负载 特别是表面压力,风机驱动/电机轴承,ebm-papst 标准风机: - 滚珠轴承 - L10

6、寿命: 40.000 h 40 环境温度 - 适合各种安装位置,冷风机使用低温轴承避免启动问题,风机驱动/电机 单相交流电机的过载保护,阻抗保护IM电机通过本身的电阻保护. 堵转时 = 绕组温度不再上升. 热保护, 自动复位 TW当电机过热时，一个敏感的温度开关切断电流. = ebm-papst 标准风机。 热保护, 手动复位 TB双金属材料配PTC电路，切断电源用于复位. 保险丝 (个别应用)TS过载后保险丝烧断.,风机驱动/电机 三相交流电机的过载保护,三相电机万一发生过载，三相必须同时切断. WA = 过载保护必须接主电源线 = 要求外置式开关,风机驱动/电机 EC直流电机的过载保护,E

7、C 电机通过书写在PCB的程序保护电机的不正常使用（转子锁死）。,风机驱动/电机 绝缘等级,为防止绕组温升烧毁电机，各绝缘等级必须遵守以下限制。,风机驱动/电机 绝缘等级,为防止绕组温升烧毁电机， 各绝缘等级必须遵守以下限制。,最高环境温度=限制温度-电机绕组温升,风机驱动/电机防护等级,1st数字: 固体物质防护代表数值,DIN40050 IP 4 4,1st 数字 2nd数字,2nd数字: 水防护代表数值,电机的主要防护对象,风机驱动/电机防护等级,固体防护等级: 0: 无防护 1: 防护直径不大于50毫米的固体物质 2:防护直径不大于12毫米的固体物质 3:防护直径不大于2.5毫米的固体

8、物质 4:防护直径不大于1毫米的固体物质 5: 防护有害粉尘. 只要功能不受影响，允许少量粉尘进入。6: 完全粉尘防护。,水防护等级: 0:无防护 1:防护垂直方向滴下的水 2:防护垂直方向偏15 滴下的水 3:防护垂直方向偏60滴下的水 4: 防护各个方向的水 5:防护各个方向喷射的水 6:防护各个方向强喷射的水 7:防护电机在水下短时间浸泡 8:防护电机完全在水下工作,风机驱动/电机冷凝水滴水孔,外传子电机 轴垂直,外传子电机 轴水平,空气缝隙,风机 动平衡,为什么做动平衡? 优化个转动部分在轴上的质量分布 降低机械振动 = 低噪音 = 长寿命,EC-i电机,EC = 电子换向 EC-i=

9、 内置式电子换向电路板直流无刷电机,可直接接入交流电源:- 230V, 50Hz, 1- 115V, 60Hz, 1- 400V, 50Hz, 3- ,EC-i电机100%无级调速,EC-i 电机,交流电机,内置式电子电路板可实现任何速度,速度取决于： 频率（50/60Hz) - 极数 (4极, 6极, 8极, ) 例如： 4极电机 50Hz: 1500rpm 外置式调速: - 变压器 - 切相 - 变频器,调速应用的最佳解决方案,EC-i电机效率,shaft power W,motor efficiency %,10,20,30,40,50,60,70,80,90,0,50,100,150,

10、200,250,300,350,400,450,500,approx. 1300 1/min,罩极电机,1电容电机,3-ph. AC,EC-I 电机,3 电机,EC-i 电机与交流电机调速的节能比较,型号：A3G800,EC风机可实现同步转速,节能650W,Voltage control is set to 100% 100%电压控制,Fan speed % 风机速度百分比,13 25 38 50 63 75 88 100,0,20,40,60,80,100,120,Relative power consumption % 功率对比关系,EC-i 电机与交流电机调速的节能比较,EC-i电机主要性能,宽电压范围 380-480V 50/60 Hz 例如：一个电机 for 380V, 50Hz or 480V, 60Hz = 相同性能 高于交流电机效率50% 最小震动和噪音 无极调速和直接传感器接入（如温度、压力和空气品质） EMI