AC ir EC technologijos elektriniai varikliai. Kuo jie skiriasi?

2016 spalio 24 Saulius Stunžėnas Vėdinimo įrenginiai Komentarų nėra

Kuo EC elektriniai varikliai tokie ypatingi?

EC variklius priimta laikyti pačia didžiausia energiją taupančių technologijų naujove, sukėlusia revoliuciją efektyvių variklių rinkoje, bet kas yra tas EC variklis ir kas jį daro tokiu ypatingu?

EC šifruojasi taip – Elektroniškai Komutuojamas (angl. Electronically Commutated) kas iš esmės reiškia, kad tai yra pastoviosios srovės DC variklis be šepetėlių.

Pastoviosios srovės (DC) varikliai

Paprasti kintamosios srovės (AC) varikliai turi anglinius šepetėlius ir komutacijos žiedą, veikimo krypties ir magnetinio lauko poliškumo pakeitimui besisukančiame įrenginyje. Tarpusavio sąveika tarp vidinio rotoriaus ir pastovių magnetų sukuria sukimąsi. EC variklyje, mechaninė komutacija pakeista į elektroninę, kuri tiekia reikiamą kiekį srovės reikiamu laiku būtent dėl tikslios elektroninės variklio kontrolės. Vidiniame rotoriuje integruoti pastovūs magnetai, kurie suka išorinį rotorių, sujungtą su ventiliatoriaus sparnuote.

DC varikliai be šepetėlių jau daugelį metų buvo žinomi, tačiau nebuvo populiarūs dėl atskiro pastovios įtampos energijos šaltinio poreikio. Buvo sudėtinga ir brangu gaminti kintamos srovės įrenginius kartu su įmontuotu įtampos keitikliu. Tada, 2003 m, ebm-papst gamykla sukūrė EC ventiliatorių su integruota elektronika, kuri gali būti tiesiogiai jungiama prie kintamos srovės tinklo. Elektronika konvertuoja įtampą iš AC (kintamosios srovės) į DC (pastovios srovės) ir valdo ventiliatoriaus sukimosi greitį, reguliuodama paduodamos energijos kiekį varikliui.

Kalbant paprasčiau, DC varikliai yra apie 30% efektyvesni už AC variklius dėl antrinio magnetinio lauko, kylančio pastovių magnetų dėka, o ne dėl vario apvijų kuriamo magnetinio lauko. AC variklis sunaudoja papildomą energiją tam kad sukurtų magnetinį lauką, indukuojant srovę rotoriuje. Bet tai tik dalis pranašumo. Naudojant modernią variklio valdymo elektroniką atsiveria dar daugiau galimybių mažinti elektros sąnaudas.

Valdymo galimybės

Norint valdyti variklį tiksliai ir efektyviai integruota elektronika turi nepertraukiamai kontroliuoti variklio greitį ir reguliuoti srovės nelygumus įtampoje. EC varikliai leidžia pastovią įtampą kartu naudoti ir išoriniams šaltiniams, kurie leidžia patogesnį ir paprastesnį įrenginio valdymą. Bet kokie davikliai, turintys 0-10V/PWM arba 4-20mA įvadą gali būti nesunkiai prijungti prie ventiliatoriaus kaip temperatūros, slėgio ar bet koks kitas parametras, pagal kurį jūs galėsite valdyti ventiliatorių. Tiesą sąkant, užtenka prijungti potenciometrą, ir galėsite valdyti veikimo greitį tam tikrame diapazone be jokių apribojimų iki begalybės. Jokių tiristorių, jokių dažnio keitiklių ir jokio zirziančio triukšmo! EC varikliai su tikslia veikimo greičio kontrole yra realiai tylesni.

Kaip tai veikia energijos vartojimo efektyvumą? 

Padvigubinus ventiliatoriaus greitį elektros poreikis sustiprėja 8 kartus, taigi leisti varikliui veikti greičiau negu yra poreikis konkrečiu momentu yra nedovanotinas energijos švaistymas. Jeigu yra galimybė pritaikyti ventiliatoriaus greitį pagal konkretų poreikį, atsiranda didžiulis energijos taupymo potencialas. Net ir nenaudojant papildomų daviklių, ventiliatoriui veikiant on/off principu, EC greičių moduliacija daug efektyvesnė.

EC varikliai gali padidinti efektyvumą daugelyje įrenginių. Pavyzdžiui, šaldymo sistemose palaikant pastovų slėgį, neleidžiant jam šokinėti aukštyn žemyn kai variklis įsijunginėja ir išsijunginėja, o palaikant pastovų slėgį dėl neribotos EC variklių veikimo greičių moduliacijos.

Jeigu veikia du varikliai ir sukuria vienodą galingumą, bet vienas iš jų reikalauja daugiau energijos jam pagaminti, visa perteklinė energija yra paverčiama šiluma. Šios šilumos pašalinimas iš pačio variklio taip pat reikalauja papildomos energijos. Taigi EC varikliai, nesukurdami perteklinės šiluminės energijos, pakelia visos sistemos efektyvumą.

AC prieš EC

EC varikliai sukurti veikti tiksliame darbo kreivės taške, kas visiškai sutampa su aukščiausiu efektyvumo kreivės tašku. EC varikliai turi beveik tiesinę efektyvumo kreivę, kuri mažai keičiasi visame efektyvumo diapazone. Šis diapazonas nėra apribotas konkrečių veikimo greičių ar įtampos svyravimų, kaip AC varikliuose. Tai daro EC variklius daug plačiau panaudojamais įvairiems tikslams, bet kuriuo atveju išlošiant dėl išaugusio efektyvumo.

Galimas kintamos srovės panaudojimas EC ventiliatoriams nuolat auga. Ašiniai ir išcentriniai ventiliatoriai, su į priekį lenkta ir atgal nukreipta sparnuote, vienu arba dvigubu paėmimu, vienos arba trijų fazių – atsiradę EC varikliai suteikia galimybę atrasti naujas technologijas ir funkcionalumą visoms ventiliatoriaus dalims. Nuolat augant energetiškai efektyvių sistemų poreikiui, visi ventiliatorių gamintojai ilgainiui turėtų pereiti prie EC technologijos, nes pasilikti prie AC technologijos ar toliau ją plėtoti nėra prasmės.

Rašyk komentarą