Вентиляция с ЕС-двигателями

Системы вентиляции, отопления и кондиционирования являются самыми крупными потребителями энергии в зданиях. На них приходится до 70% общего энергопотребления.

Необходимо максимально эффективно использовать имеющуюся энергию, по возможности повторно ее применять, а также использовать бесплатную возобновляемую энергию окружающей среды (грунта, воздуха, воды).

Сэкономленные деньги - это заработанные деньги, а лучшая возобновляемая энергия - это энергия, которая не расходуется зря.

Наша компания предлагает проектирование , монтаж , наладку новых систем энергосберегающей вентиляции , а также модернизацию и снижение энергопотребления существующих систем.

Одним из направлений снижения энергопотребления в системах микроклимата является применение электронно-коммутируемых (Electronically Commutated) двигателей со встроенной электроникой управления или, более кратко, EC-двигателей .

ЕС-двигатели привлекают все большой интерес потребителей, специалистов и производителей благодаря кардинальному снижению энергопотребления, увеличению производительности оборудования и срока его бесперебойной работы.

Вентиляторы c электронно-коммутируемыми EC-двигателями потребляют до 50% меньше энергии, чем обычные. Эксплуатационные расходы при их использовании уменьшаются в среднем на 30%. Во многих странах потребители и производители вентиляционного оборудования массово переходят на ЕС-вентиляторы, ведь в масштабах объекта, предприятия, а тем более - города или страны, это приводит к колоссальной экономии электроэнергии и денежных средств.

Электронно-коммутируемый ЕС-двигатель представляет собой инновационную разработку немецкой компании ebm-papst Mulfingen, уникальность которой состоит в интеграции электроники непосредственно в двигатель.

Встроенная электроника гарантирует полный контроль над расходом энергии, точную, плавную и автоматическую поддержку параметров. В обычных вентиляторах для достижения аналогичных показателей требуется дополнительное управляющее оборудование.

Безусловное преимущество ЕС-двигателя - очень высокий КПД при любой частоте вращения, достигающий более 90%, за счет того, что его ротор является внешним с постоянными магнитами и в нем отсутствуют тепловые потери, неизбежные в случае короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя.

Обеспечивая высокую мощность, вентиляторы, оснащенные ЕС-двигателями, отличаются низким уровнем шума, что особенно важно при использовании в составе оборудования для общественных объектов (супермаркеты, гостиницы), а также вблизи жилых домов и бытовой сфере.

ЕС-вентиляторы характеризуется высокой производительностью и оптимальным управлением во всем диапазоне скоростей вращения. Они отличаются длительным сроком службы - до 7-8 лет непрерывной работы. При этом благодаря исключительной надежности оборудования, сервисное обслуживание сведено к минимуму.

Приводимый в действие с помощью электронного коммутирующего устройства (контроллера) ЕС-двигатель представляет собой синхронный электродвигатель постоянного тока с внешним ротором, который в отличие от обычного двигателя не имеет трущихся и изнашивающихся деталей, таких как коллектор и щетки.

В магнитном поле, создаваемом встроенными в ротор постоянными магнитами, осуществляется управление вектором поля путем изменения направления тока в обмотке статора. В каждый момент времени контроллер вычисляет и подает на обмотку статора полярность тока, которая необходима для того, чтобы обеспечить непрерывное вращение ротора с заданной скоростью.

ЕС-двигатель имеет внешний ротор, в котором располагаются сегменты с постоянными магнитами. Управление вращением ротора 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.

EC-двигатели возможно подключать к источнику постоянного тока или через встроенный коммутационный модуль к сети переменного тока (220 В, 380 В). С использованием стандартного интерфейса RS-485 или специальной шины ebm BUS обеспечена возможность управления вентилятором либо группой вентиляторов через компьютер. Возможно также использование технологии Bluetooth. Предусмотрена выдача тревожных и аварийных сигналов, а также обеспечение мониторинга работы системы.

С помощью электронного контроллера ЕС-двигателя может быть реализовано управление вентилятором по датчику температуры, давления или другим параметрам. Электронная плата ЕС-контроллера не требует обслуживания.

Ключевые преимущества EC-двигател ей :

• Низкое энергопотребление - высокий КПД двигателя (более 90%) из-за отсутствия тепловых потерь снижает энергозатраты на 30-50% по сравнению с асинхронными двигателями. С управлением оборотами потребление энергии снижается в 4-8 раз!
• Длительный срок службы и высокая надежность работы из-за отсутствия трущихся щеток, коллектора и пусковых токов при старте вентилятора, а также благодаря встроенной защите по электропитанию (более 80 000 часов непрерывной работы).
• Минимальный уровень шума и отсутствие вибрации при любой частоте вращения (шум ниже чем у традиционных вентиляторов на 20-35 дБ(А)! Отсутствуют резонансные шумы, сопровождающие работу двигателя с внешним частотным преобразователем.
• Компактность и сниженный вес - необходимые напор и расход воздуха можно получить с помощью вентилятора меньших габаритов, за счет чего сокращаются общие размеры и вес вентиляционных установок.
• Пониженное тепловыделение - EC-двигатель практически не выделяет тепла при работе, в то время как асинхронный АС-двигатель имеет рабочую температуру до + 75°C .
• Отсутствие высоких пусковых токов благодаря плавному запуску EC-вентиляторов в то время, как пусковой ток АС-вентиляторов обычно в 5-7 раза превышает номинальный. Возрастает срок безотказной работы EC-двигателя, уменьшается сечение электрокабелей и параметры пускового оборудования.
• Плавное и точное регулирование скорости вентиляторов- изменение производительности возможно в зависимости от любого управляющего сигнала (температуры, влажности, давления, качества воздуха и т.п.).
• Встроенное управление позволяет обойтись без дополнительного внешнего контроллера, частотного преобразователя, необходимости прокладки экранированного кабеля к преобразователю. Внешние датчики напрямую подключаются к двигателю.
• Высокая эффективность достигается даже на низких оборотах в отличие от двигателей с частотными преобразователями.
• Безопасность - встроенная защитаот превышения тока, перегрева, пропадания фазы, скачков напряжения, автоматическая блокировка двигателя при аварии. Не требуется дополнительных устройств защиты. Бесперебойная работа обеспечивается в неблагоприятных условиях окружающей среды и широком диапазоне номинального напряжения: 1~200..277 В или 3~380..480 В.
• Дистанционное централизованное управление и мониторинг. EC-вентиляторами можно управлять с высокой точностью дистанционно, в том числе через Интернет и объединять их в сеть для совместной работы. Дистанционный контроль всех параметров работы вентиляторов.

Мотор представляет собой двигатель постоянного тока со встроенной электроникой коммутации и постоянными магнитами во внешнем роторе. Такой мотор называют Electronically Commutated, или просто EC-мотор.

Как действует ЕС-мотор?

На картинке мы видим двигатель в разрезе. Постоянные магниты во внешнем роторе и обмотки статора. Постоянные магниты создают магнитное поле. При помощи встроенной электроники изменяется направление потока в обмотке статора. Тем самым ebmpapst избавились от щеток, которые, как известно, не долговечны и требуют регулярной замены.

ЕС-мотор в разрезе

Как работает электроника?

Роль коммутатора в ЕС-моторе ebmpapst играет транзистор.

Принцип работы прост - сигнал управления малой мощности на транзистора способствует прохождению большого тока через обмотку статора. Это приводит в движение ротор двигателя.

Если сигнала управления на базе транзистора нет, то отсутствует и ток в обмотке, нет ускорения ротора в данный момент времени.

Преимущества ЕС мотора

• Напряжение может изменяться в большом диапазоне. Для 1-фазных 200-277 В AC, для 3-фазных 380-480 В AC. Частота 50 Гц или 60 Гц.
• В двигатель встроен EMC фильтр, защита от низкого напряжения в сети, защита от пропадания фаз.
• Встроена защита от перегрева мотора и электроники, двигатель просто отключается.
• Встроена защита от блокировки ротора.
• Низкий уровень шума, особенно на пониженных оборотах.
• За счет внешнего ротора компактное исполнение.
• Не требует обслуживания на протяжении всего срока службы.
• Большой срок службы, так как нет деталей с быстрым износом (щетки).
• Высокий КПД, до 92%, минимальные потери энергии и минимальный самонагрев.
• Для управления все есть, частотный преобразователь не нужен, синус фильтр не нужен.

КПД ЕС-мотора

Подключение нескольких вентиляторов в группу

Есть возможность объединять несколько ЕС-вентиляторов в группы. Один вентилятор является главным (master), остальные подчиненными (slave). Тем самым управляя главным вентилятором мы управляем всей группой. Это востребовано при установке на конденсаторе или в "чистых помещениях". Управляющий сигнал 0-10B или 4-20 мА нужно подавать только на master вентилятор.

Инструкция по работе с EC-control.

Программа EC-control предназначена для настройки электронно-коммутируемых вентиляторов. Программа является бесплатной.

Для ее получения сделайте нам запрос и мы ее вам предоставим.

(инструкция по работе с ec-control на русском языке 2014 год)

Видео ролик ЕС-технология:

Отличительной особенностью нового цифрового формата технологии хранения овощей и фруктов Тургор АМ от традиционных зарубежных технологий является применение высоконапорных радиальных центробежных вентиляторов с ЕC-моторами (электронно-коммутируемых) .

Специалисты компании Тургор АМ , руководствуясь многолетним опытом хранения, считают, что именно ЕС-вентиляторы от немецкого концерна ebm-papst на основе "зеленых" технологий GreenTech являются лучшим решением по обеспечению технологии хранения овощей и фруктов в соответствии с последними научными исследованиями в области специфики агротехнологий, энергосбережения и экологии.

Данные вентиляторы уже на протяжении многих лет отлично справляются с жесткими условиями эксплуатации , которые наблюдаются в сельскохозяйственной сфере: влажность, вибрации, пыль, грязь, перепады температур и др. Двигатель имеет пылевлагонепроницаемое исполнение и оснащен износостойкими подшипниками.

У ЕС-двигателей КПД более 90% при любой частоте вращения. Увеличенный КПД означает не только лучшее использование первичной энергии, но и то, что при работе в окружающую среду будет выделяться меньше тепла.

По сравнению со стандартными вентиляторами с асинхронными двигателями ЕС-вентиляторы потребляют на 50% меньше электроэнергии .

На графике: отличие технологий АС (асинхронные двигатели) и ЕС (электронно-коммутируемые двигатели)

ЕС-технология может быть использована во всем диапазоне, закрашенном голубым цветом. Кроме того, на темно-синем поле ЕС-технология имеет явные резервы мощности, по сравнению с АС-технологией.

В области плавной регулировки показатели абсолютной и относительной экономии значительно выше. По сравнению с обычным фазовым управлением ЕС-технология в зависимости от рабочей точки потребляет в 2 раза меньше энергии.

Максимальная производительность гарантирована!

ЕС-вентиляторы имеют точную, очень деликатную и плавную регулировку частоты вращений от 0 до 100%. Благодаря этому обеспечивается единая скорость потока, несмотря на различные по характеристикам препятствия, что позволяет без дополнительного оборудования достигать эффективного воздухораспределения с равномерными скоростями в продукте и во всем объеме зоны хранения .

Благодаря конструкции двигателей с внешним ротором вентиляторы имеют очень компактные размеры . ЕС-двигатель интегрирован непосредственно в крыльчатку, благодаря чему монтажные размеры существенно уменьшаются.

Электроника и двигатель образуют единый узел, не требуется дополнительное оборудование : фильтры ЭМС, экранированные кабели или внешние автоматы защиты двигателя и др.

Затратные согласования при вводе в эксплуатацию также практически не нужны , как и меры по заземлению и экранированию. Поэтому данные вентиляторы для вентиляционных установок, например, как модуль активной вентиляции и микроклимата ПТК "Тургор АМ" , являются настоящим решением "plug-and-play" ("включай и работай"). Такое решение помогает избавиться от большого количества отдельных деталей, делает процесс монтажа удобнее и эффективнее.

Управление работой ЕС-вентиляторов производится через цифровой интерфейс . Это позволяет объединять в сеть большое количество вентиляторов , при этом позволяет очень удобно сбалансировать производительность каждого вентилятора в соответствии с определенными потребностями.

Благодаря этому обращение с техникой существенно упрощается , начиная с конфигурации при вводе в эксплуатацию и заканчивая сервисом, диагностикой неисправностей и техническим обслуживанием.

EC-технология - это интеллектуальная технология, использующая интегральную электронную систему управления, позволяющую убедиться, что двигатель всегда работает с оптимальной нагрузкой. В сравнении с AC двигателями, эффективность использования энергии в EC-двигателях во много раз выше. Преимущество EC-вентиляторов в низком энергопотреблении и простоте управления.

Встроенная электронная система управления может изменять скорость для точного соответствия требованиям по расходу воздуха и работать с высоким уровнем эффективности. Для одинаковых расходов воздуха EC-вентиляторы потребляют существенно меньшее количество энергии, чем вентиляторы с АС двигателями.

Другой особенностью EC-двигателей является их потенциал энергосбережения, не только при полной, но и особенно при частичной нагрузке. В таком случае потери эффективности намного меньшие чем у асинхронных двигателей аналогичной мощности. Сниженное энергопотребление гарантирует снижение экплуатационных расходов.

Преимущества электронно-коммутируемого вентилятора
Высокий КПД (93%), экономия электроэнергии - обеспечивают снижение эксплуатационных расходов минимум на 30%.

Низкий уровень шума при сравнительно высокой мощности.
Компактные размеры при сравнительно высокой мощности.
Встроенное оборудование для обеспечения питанием датчика давления и температуры (Управляющая электроника и сетевой фильтр встроены в мотор вентилятора)

Двигатель и электроника согласованы.
Возможность плавной и точной регулировки, возможность программирования, регулировка производительности вентилятора в зависимости от уровня температуры, давления, степени задымленности.
Защита двигателя от механических воздействий и электрических перегрузок.
Диапазон допустимых напряжений питания 200-277 и 380-480 В ±15%
Быстрое и простое подключение.
Не требует сервисного обслуживания. Имеет длительный срок службы (более 60 000 часов, т.е. 6,8 лет непрерывной работы)

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
Снижение затрат на электроэнергию от 30 % за счет оптимизации режима работы вентилятора в соответствии с требуемыми параметрами (температура, влажность и т.д.);
Снижение затрат на монтаж и пуско- наладку;
Отсутствие затрат на дополнительное оборудование;
Отсутствие затрат на ремонт сервисное обслуживание;
Минимальное выделение тепла в окружающее пространство за счет отсутствия нагрева двигателя!
ТЕХНИЧЕСКИЕ
Длительный срок службы (при + 40°С – 60 000 часов непрерывной работы или 6,8 лет, при + 10°С – 80 000 часов или 9 лет!)
Полная управляемость
Низкий уровень шума: ниже чем у традиционных вентиляторов на 20÷30 дБ(А)!
Программирование на заданный режим работы; возможность подстройки режима работы системы непосредственно на объекте.
Полный мониторинг работы вентиляционной системы, в т.ч. с удаленным доступом (при наличии доступа в Интернет)
Всесторонняя защита от нежелательных механических и электрических воздействий
В результате имеем: высокую экономическую эффективность!

Отличительные особенности ЕС вентиляторов:
Двигатель серии EC имеет более высокую надежность по сравнению с асинхронным двигателем с частотным преобразователем при колебаниях напряжения сети.
Электродвигатель EC устойчив к повышенному напряжению сети. Рабочий диапазон напряжения питания от 380В до 480В (обычные асинхронные двигатели при незначительных повышениях напряжения начинают перегреваться и могут преждевременно выйти из строя). При понижении напряжения сети двигатель серии EC плавно останавливается и выдает аварийный сигнал (асинхронный двигатель в этом случае может полностью остановиться и выйти из строя).
Высокой надежности двигателя серии EC способствует встроенный блок защиты (защита от принудительной блокировки рабочего колеса вентилятора, обнаружение повреждения фаз, плавный пуск двигателя (отсутствуют резкий скачок напряжения, нет возрастания шума при запуске вентилятора), обнаружение пониженного напряжения, защита от перегрева электроники и двигателя, защита от короткого замыкания), что позволяет не предусматривать защитную аппаратуру в системе автоматического управления.
В вентиляторах с двигателями серии EC отсутствуют клиноременная передача, шкивы, элементы натяжения ремней, которые снижают надежность, требуют их технического обслуживания, замены, а также увеличивают эксплуатационные издержки.
Низкое энергопотребление за счет более широкого диапазона регулирования от 10 до 100% (надежный диапазон регулирования асинхронного двигателя с частотным преобразователем от 40 до 100%). Вентиляторы ЕС отличает высокая точность выхода вентилятора на рабочий режим при наладке (служба наладки всегда может изменить заданное число оборотов вращения вентилятора).
Оборудование выполненное на базе вентиляторов с двигателями EC более компактное и соответственно требует меньше площадей для размещения.
Возможность изменения количества числа оборотов при помощи потенциометра, контролирование работы вентиляторов, изменение параметров работы с помощью ЭВМ (вентиляторы через переходник подключаются к персональному компьютеру, PDA) нет необходимости в дорогостоящей электропроводке с экранированным проводом, вентиляторы поставляются с программным обеспечением для связи с ЭВМ.
Конструкция рабочего колеса с обратнозагнутыми лопатками значительно сокращает оседание пыли на лопатках, работа вентилятора характеризуется низким уровнем шума.

Энергоэффективность оборудования во многом зависит от энергоэффективности использованных в нем компонентов и технических решений. В последнее время стало популярным применение в компрессорах, насосах и вентиляторах двигателей с переменной скоростью вращения.

Повышение эффективности за счет оптимизации используемых компонентов

Наряду с высокоэффективными индукционными двигателями широкое распространение в настоящее время получают двигатели с роторами на постоянных магнитах, обладающие высоким коэффициентом полезного действия. Использующие данную технологию двигатели широко известны в отрасли систем вентиляции и кондиционирования как электронно-коммутируемые двигатели (EC). Как правило, EC-двигатели используются в вентиляторах с внешним ротором.

Чтобы использовать EC-технологию в различных отраслях, компания Danfoss усовершенствовала проверенный временем алгоритм VVC+ и оптимизировала его для работы с синхронными двигателями с возбуждением от постоянных магнитов. КПД двигателей данного типа, которые часто сокращенно называют двигателями на постоянных магнитах (PM), сравним с КПД EC-двигателей. При этом конструкция PM-двигателей соответствует стандартам IEC , что позволяет легко интегрировать их как в новые, так и в существующие системы и значительно упрощает ввод двигателей в эксплуатацию.

Технология Danfoss EC+ позволяет использовать PM-двигатели, соответствующие стандартам IEC , совместно с частотными преобразователями Danfoss VLT .

Стандарты энергоэффективности

Повышение эффективности работы системы является простым способом сокращения ее энергопотребления. По этой причине Евросоюз утвердил минимальные стандарты энергоэффективности для ряда технических устройств. Так, для трехфазных индукционных двигателей введен стандарт минимальной энергетической эффективности (MEPS ) (см. табл.).

Таблица. Стандарты MEPS для электродвигателей

Однако для достижения максимальной энергоэффективности необходимо уделять внимание производительности системы в целом. К примеру, частое выполнение циклов «пуск/остановка» на двигателях класса IE2 приводит к росту энергопотребления, который сводит к нулю экономию, достигаемую в штатном режиме функционирования.

Особое внимание также необходимо уделять вентиляторам и насосам. Использование преобразователя частоты совместно с устройствами данного типа позволяет добиться более высокой эффективности. Таким образом, определяющим фактором является общая производительность системы, а не производительность отдельных компонентов. В соответствии с VDI DIN 6014 КПД системы определяется как произведение КПД ее составных частей:

КПДсистемы = КПДпреобразователя × КПДдвигателя × КПДсоединения × КПДвентилятора.

В качестве примера можно рассмотреть КПД центробежного вентилятора с внешним ротором, используемого совместно с EC-двигателем. Для достижения компактного размера системы двигатель частично находится внутри рабочего колеса вентилятора. Подобная схема снижает производительность вентилятора и эффективность системы в целом. Таким образом, высокая эффективность двигателя вовсе не гарантирует высокую эффективность всей системы (рис. 1).

Рис. 1. КПД различных систем, использующих центробежный вентилятор диаметром 450 мм. КПД двигателей определен в ходе измерений. КПД вентиляторов получен из каталогов производителей

Принцип работы EC-двигателя

В отрасли систем вентиляции и кондиционирования под EC-двигателем, как правило, понимают особый тип двигателя, обладающий компактным размером и высоким КПД. EC-двигатели работают на основе принципа электронной коммутации вместо традиционной коммутации с использованием щеток, характерной для двигателей постоянного тока. Производители EC-двигателей заменяют обмотку ротора постоянными магнитами. Магниты позволяют повысить эффективность, а электронная коммутация устраняет проблему механического износа щеток. Поскольку принцип работы EC-двигателя аналогичен принципу работы двигателя постоянного тока, такие двигатели часто называют бесколлекторными двигателями постоянного тока (BLDC ).

Двигатели данного класса обычно имеют мощность до нескольких сот ватт. В отрасли систем вентиляции и кондиционирования они чаще всего применяются в виде внешних роторных двигателей и используются в широком диапазоне мощности. Мощность некоторых устройств может достигать 6 кВт.

Благодаря встроенным постоянным магнитам двигатели с возбуждением от постоянных магнитов не требуют для возбуждения отдельной обмотки. Однако для работы им необходим электронный контроллер, который генерирует вращающееся поле. Подключение напрямую к линии электропитания, как правило, невозможно или приводит к снижению КПД. Для управления двигателем контроллер (преобразователь частоты) должен уметь определять текущее состояние ротора в любой момент времени. Для этой цели используются два различных метода, один из которых использует обратную связь со стороны датчика для определения текущей позиции ротора, а другой ее не использует.

Отличительной особенностью двигателя с возбуждением от постоянных магнитов является характер обратной электродвижущей силы (ЭДС). В режиме генератора двигатель вырабатывает напряжение, которое называется обратной ЭДС. Для оптимального управления двигателем контроллер должен обеспечивать максимальное соответствие формы сигнала входного напряжения форме сигнала обратной ЭДС. Производители бесколлекторных двигателей постоянного тока используют для этой цели коммутацию по прямо­угольному импульсу (рис. 3).

PM-двигатели в качестве альтернативы EC-двигателям

Каждый тип двигателя на постоянных магнитах обладает своими преимуществами и недостатками. PM-двигатели с синусоидальной коммутацией проще в структурном плане, но им требуется более сложная схема управления. В случае EC-двигателей ситуация диаметрально противоположная: создание прямоугольного сигнала обратной ЭДС является более сложной задачей, но структура схемы управления значительно упрощается. Однако для технологии электронной коммутации характерна более высокая неравномерность крутящего момента по причине использования коммутации по прямоугольному импульсу. Двигатели данного типа также используют в 1,22 раза более высокое напряжение в сравнении с PM-двигателями по причине использования двух фаз вместо трех.

Использование в двигателе постоянных магнитов (рис. 4) практически полностью устраняет потери на роторе, что приводит к повышению эффективности.

Преимущества EC-двигателей с точки зрения эффективности в сравнении с традиционными однофазными индукционными двигателями с расщепленными полюсами оказываются наиболее значительными в диапазоне мощности нескольких сот ватт. Трехфазные индукционные двигатели, как правило, обладают мощностью свыше 750 Вт. Преимущество в эффективности со стороны EC-двигателей уменьшается по мере роста номинальной мощности оборудования. Системы на основе EC-двигателей и PM-двигателей (электроника плюс двигатель) при схожих конфигурациях (источник питания, электромагнитный фильтр и т. д.) обладают сопоставимыми КПД.

В настоящее время широко распространены трехфазные индукционные двигатели со стандартными установочными размерами и размерами рамы, определенными в стандартах IEC EN 50487 или IEC 72. Однако многие PM-двигатели используют другие стандарты. В качестве типичного примера можно рассмотреть сервоприводы. Обладающие компактным размером и длинным ротором серво­приводы оптимизированы для приложений с высокой динамикой.

В настоящее время доступны PM-двигатели со стандартными размерами рамы, соответствующими IEC , что позволяет использовать в существующих системах высокоэффективные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов. Это позволяет заменить старые трехфазные индукционные двигатели (TPIM ) более эффективными PM-двигателями.

Существуют два типа PM-двигателей, соответствующих стандартам IEC:

Вариант 1. Двигатели типа PM/EC и TPIM имеют одинаковый размер рамы.

Пример. Двигатель типа TPIM мощностью 3 кВт может быть заменен двигателем типа EC/PM аналогичного размера.

Вариант 2. Двигатель типа PM/EC с оптимизированным размером рамы и двигатель типа TPIM обладают одинаковой номинальной мощностью. В связи с тем что PM-двигатели обычно имеют более компактный размер при сравнимом уровне мощности, размер рамы оказывается меньше, чем для двигателя типа TPIM .

Пример. Двигатель типа TPIM мощностью 3 кВт может быть заменен двигателем типа EC/PM с размером рамы, соответствующим двигателю типа TPIM мощностью 1,5 кВт.

Технология EC+

Технология Danfoss EC+ появилась в ответ на требования клиентов. Она позволяет использовать PM-двигатели совместно с частотными преобразователями Danfoss. Клиенты имеют возможность выбрать двигатель любого производителя. Таким образом, они получают все преимущества технологии EC по сравнительно низкой цене, не теряя при этом возможности оптимизации всей системы по мере необходимости.

Сочетание наиболее эффективных отдельных компонентов в рамках одной системы также предоставляет целый ряд преимуществ. За счет использования стандартных компонентов клиенты оказываются независимыми от поставщиков и имеют свободный доступ к запасным частям. Не требуется выполнять подгонку установочных соединений при замене двигателя. Ввод двигателя в эксплуатацию аналогичен вводу в эксплуатацию стандартного трехфазного индукционного двигателя.

Преимущества технологии EC+

К преимуществам технологии EC+ можно отнести следующие факторы:

• Возможность выбора используемого типа двигателя (двигатель на постоянных магнитах или асинхронный двигатель).
• Схема управления двигателем остается неизменной.
• Независимость от производителя в выборе компонентов двигателя.
• Высокая эффективность системы достигается благодаря использованию высокопроизводительных компонентов.
• Возможность модернизации существующих систем.
• Широкий диапазон значений номинальной мощности двигателей.
• Заметно сниженные массогабаритные показатели оборудования (рис. 5).

Помимо перечисленных выше преимуществ следует также отметить еще одну особенность технологии EC+. Дело в том, что обычные электронно-коммутируемые вентиляторы не могут обеспечить производительность выше номинальной, так как имеют ограничение по частоте вращения. В то же время вентиляторы, построенные по архитектуре ЕС+, могут быть разогнаны до скорости вращения рабочего колеса выше номинальной. На практике это означает возможность увеличения расхода воздуха выше номинального.

Кроме того, работа двигателей ЕС+ может контролироваться по сетевым протоколам BACnet, ModBus и другим.

Технология EC+ с точки зрения конечных пользователей

Отдельно следует сказать о взгляде на технологию EC+ с точки зрения конечных пользователей (как правило, это специалисты по проектированию, монтажу и эксплуатации систем вентиляции):

Знакомая технология. Многие специалисты уже давно используют стандартные двигатели серии Danfoss VLT HVAC Drive. Конфигурация PM-двигателей является практически идентичной. Пользователю достаточно ввести новые параметры двигателя в систему управления зданием. Принцип контроля работы двигателя остается при этом неизменным. Таким образом, управление двигателями различного типа в рамках одной системы не составляет труда. Также существует возможность замены стандартного индукционного двигателя на PM-двигатель.

Независимость от производителя. Пользователи обладают гибкостью в настройке систем благодаря возможности выбора стандартных компонентов различных производителей. Оптимальная производительность систем. Единственным способом достижения оптимальной производительности является использование наиболее эффективных компонентов. Пользователи, желающие добиться максимальной экономии электроэнергии, должны не только использовать эффективные компоненты, но также иметь в своем распоряжении эффективную систему, построенную на базе этих компонентов.

Низкая стоимость технического обслуживания. Недостатком интегрированных систем часто является невозможность замены отдельных компонентов. Изношенные детали (например, подшипники) далеко не всегда можно заменить, не меняя сам двигатель, что может приводить к серьезным затратам. Принцип работы технологии EC+ предполагает использование стандартных компонентов, которые пользователь может менять независимо друг от друга. Это позволяет свести к минимуму расходы на обслуживание системы.

Таким образом, технология EC+ видится весьма перспективной в свете современных тенденций энергосбережения и повышения степени контролируемости и управляемости различных элементов инженерных подсистем здания. Свою роль должна сыграть и универсальность технологии - возможность ее применения на ранее установленном оборудовании.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «МИР КЛИМАТА»

В статье использованы материалы из технической документации компании Danfoss.