فن یک دستگاه تهویه و دفع حرارت است که با موتور فرکانس متغیر مطابقت دارد. با توجه به ویژگی‌های ساختاری موتور، دو نوع فن وجود دارد: فن‌های جریان محوری و فن‌های گریز از مرکز؛ فن جریان محوری در انتهای غیر شفت موتور نصب می‌شود که از نظر عملکردی معادل فن خارجی و پوشش باد موتور فرکانس صنعتی است؛ در حالی که فن گریز از مرکز با توجه به ساختار بدنه موتور و عملکردهای خاص برخی از دستگاه‌های اضافی، در موقعیت مناسب موتور نصب می‌شود.
موتور سنکرون آهنربای دائم با فرکانس متغیر سری TYPCX
برای حالتی که محدوده تغییرات فرکانس موتور کوچک و حاشیه افزایش دمای موتور بزرگ باشد، می‌توان از ساختار فن داخلی موتور فرکانس صنعتی نیز استفاده کرد. برای حالتی که محدوده فرکانس کاری موتور وسیع باشد، در اصل باید یک فن مستقل نصب شود. این فن به دلیل استقلال نسبی آن از قسمت مکانیکی موتور و استقلال نسبی منبع تغذیه فن و منبع تغذیه موتور، فن مستقل نامیده می‌شود، یعنی این دو نمی‌توانند مجموعه‌ای از منابع تغذیه را به اشتراک بگذارند.
موتور فرکانس متغیر توسط یک منبع تغذیه فرکانس متغیر یا اینورتر تغذیه می‌شود و سرعت موتور متغیر است. سازه‌ای که دارای فن داخلی است، نمی‌تواند الزامات دفع حرارت موتور را در تمام سرعت‌های کاری، به ویژه هنگام کار با سرعت پایین، برآورده کند، که منجر به عدم تعادل بین گرمای تولید شده توسط موتور و گرمای گرفته شده توسط هوای خنک‌کننده با سرعت جریان بسیار ناکافی می‌شود. یعنی تولید گرما بدون تغییر باقی می‌ماند یا حتی افزایش می‌یابد، در حالی که جریان هوایی که می‌تواند گرما را حمل کند به دلیل سرعت پایین به شدت کاهش می‌یابد و در نتیجه باعث تجمع گرما و عدم توانایی در دفع آن می‌شود و دمای سیم‌پیچ به سرعت افزایش می‌یابد یا حتی موتور را می‌سوزاند. یک فن مستقل که به سرعت موتور وابسته نیست، می‌تواند این نیاز را برآورده کند:
(1) سرعت فن مستقل تحت تأثیر تغییر سرعت در حین کار موتور قرار نمی‌گیرد. همیشه طوری تنظیم می‌شود که قبل از موتور شروع به کار کند و از خاموش شدن موتور عقب بماند، که می‌تواند نیازهای تهویه و اتلاف حرارت موتور را بهتر برآورده کند.
(2) توان، سرعت و سایر پارامترهای فن را می‌توان به طور مناسب در ترکیب با حاشیه افزایش دمای طراحی موتور تنظیم کرد. موتور فن و بدنه موتور می‌توانند در صورت امکان، قطب‌های مختلف و سطوح ولتاژ متفاوتی داشته باشند.
(3) برای سازه‌هایی که اجزای اضافی زیادی در موتور دارند، می‌توان طراحی فن را طوری تنظیم کرد که ضمن به حداقل رساندن اندازه کلی موتور، الزامات تهویه و اتلاف گرما را نیز برآورده کند.
(4) برای بدنه موتور، به دلیل عدم وجود فن داخلی، تلفات مکانیکی موتور کاهش می‌یابد که این امر تأثیر خاصی در بهبود راندمان موتور دارد.
(5) از تجزیه و تحلیل کنترل شاخص ارتعاش و نویز موتور، اثر تعادل کلی روتور تحت تأثیر نصب بعدی فن قرار نخواهد گرفت و حالت تعادل خوب اولیه حفظ خواهد شد؛ در مورد نویز موتور، سطح عملکرد نویز موتور می‌تواند به طور کلی از طریق طراحی کم نویز فن بهبود یابد.
(6) از تحلیل ساختاری موتور، به دلیل استقلال فن و بدنه موتور، نگهداری سیستم یاتاقان موتور یا جداسازی موتور برای بازرسی نسبت به موتور دارای فن نسبتاً آسان‌تر است و هیچ تداخلی بین محورهای مختلف موتور و فن وجود نخواهد داشت.
با این حال، از منظر تحلیل هزینه تولید، هزینه فن به طور قابل توجهی بالاتر از فن و هود است، اما برای موتورهای فرکانس متغیر که در محدوده سرعت وسیعی کار می‌کنند، باید یک فن جریان محوری نصب شود. در موارد خرابی موتورهای فرکانس متغیر، برخی از موتورها به دلیل عدم کارکرد فن جریان محوری دچار سوختگی سیم‌پیچ می‌شوند، یعنی در حین کار موتور، فن به موقع روشن نمی‌شود یا فن از کار می‌افتد و گرمای تولید شده توسط عملکرد موتور نمی‌تواند به موقع دفع شود و باعث گرم شدن بیش از حد سیم‌پیچ و سوختن آن می‌شود.
برای موتورهای فرکانس متغیر، به ویژه آنهایی که از درایوهای فرکانس متغیر برای تنظیم سرعت استفاده می‌کنند، از آنجا که شکل موج توان یک موج سینوسی معمولی نیست بلکه یک موج مدولاسیون پهنای پالس است، موج پالس ضربه‌ای تند به طور مداوم عایق سیم‌پیچ را می‌خورد و باعث پیری عایق یا حتی خرابی می‌شود. بنابراین، موتورهای فرکانس متغیر در حین کار بیشتر از موتورهای فرکانس صنعتی معمولی دچار مشکل می‌شوند و باید از سیم‌های الکترومغناطیسی مخصوص برای موتورهای فرکانس متغیر استفاده شود و مقدار ارزیابی ولتاژ قابل تحمل سیم‌پیچ باید افزایش یابد.
سه ویژگی فنی اصلی فن‌ها، تنظیم سرعت فرکانس متغیر و مقاومت در برابر امواج ضربه‌ای پالس در منبع تغذیه، ویژگی‌های عملیاتی عالی و موانع فنی غیرقابل عبور موتورهای فرکانس متغیر را که با موتورهای معمولی متفاوت هستند، تعیین می‌کنند. در کاربردهای عملی، آستانه کاربرد ساده و گسترده موتورهای فرکانس متغیر بسیار پایین است، یا می‌توان با نصب یک فن مستقل به آن دست یافت، اما سیستم موتور فرکانس متغیر متشکل از انتخاب فن و رابط آن با موتور، ساختار مسیر باد، سیستم عایق‌بندی و غیره طیف وسیعی از زمینه‌های فنی را پوشش می‌دهد. عوامل محدودکننده زیادی برای عملکرد با راندمان بالا، دقت بالا و سازگار با محیط زیست وجود دارد و باید بر موانع فنی زیادی غلبه کرد، مانند مشکل زوزه هنگام کار در یک باند فرکانسی خاص، مشکل خوردگی الکتریکی جریان شفت یاتاقان و مشکل قابلیت اطمینان الکتریکی در طول منبع تغذیه فرکانس متغیر، که همه آنها شامل مشکلات فنی عمیق‌تری هستند.
تیم فنی حرفه‌ای شرکت ماشین‌آلات و تجهیزات الکتریکی مغناطیسی دائمی آنهویی مینگ‌تنگ (با مسئولیت محدود)https://www.mingtengmotor.com/) از تئوری طراحی موتور مدرن، نرم‌افزار طراحی حرفه‌ای و برنامه طراحی موتور آهنربای دائم خودساخته برای شبیه‌سازی میدان الکترومغناطیسی، میدان سیال، میدان دما، میدان تنش و غیره موتور آهنربای دائم استفاده می‌کند و در نتیجه عملکرد کارآمد موتور فرکانس متغیر را تضمین می‌کند.
حق نشر: این مقاله بازنشری از لینک اصلی است:
https://mp.weixin.qq.com/s/R5UBzR4M_BNxf4K8tZkH-A
این مقاله بیانگر دیدگاه‌های شرکت ما نیست. اگر نظرات یا دیدگاه‌های متفاوتی دارید، لطفاً ما را اصلاح کنید!
زمان ارسال: ۱۳ دسامبر ۲۰۲۴