Какой двигатель в вентиляторе

Обновлено: 05.05.2024

ГОСТ 34002-2016
(ISO 13349:2010)

Термины и классификация

Fans. Vocabulary and classification

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации Российской Федерации ТК 061 "Вентиляция и кондиционирование", Федеральным государственным унитарным предприятием "ВНИИНМАШ" на основе собственного аутентичного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 октября 2016 г. N 92-П)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 августа 2017 г. N 826-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34002-2016 (ISO 13349:2010) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 13349:2010* "Вентиляторы. Словарь и определение категорий" ("Fans - Vocabulary and definitions of categories", MOD) путем включения дополнительных положений, фраз, слов, ссылок, показателей, их значений и внесения изменений по отношению к тексту применяемого международного стандарта, которые выделены курсивом**, а также невключения отдельных структурных элементов, ссылок и дополнительных элементов.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", "Введение" и Приложении ДБ приводятся обычным шрифтом; остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

Объяснения причин внесения этих технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.

Информация о замене ссылок приведена в дополнительном приложении ДБ.

Международный стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 117 "Вентиляторы" Международной организации по стандартизации (ISO).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международные стандарты, на которые даны ссылки, имеются в национальном органе по стандартизации указанных выше государств

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий стандарт разработан для установления единой терминологии и классификации промышленных вентиляторов, используемых в системах вентиляции и кондиционирования воздуха жилых, общественных и промышленных зданий, а также в различных производственных установках.

В стандарте представлена классификация и предложены термины для всего изготавливаемого многообразия вентиляторов. Рассмотрены радиальные, осевые, диагональные, диаметральные и вихревые вентиляторы, различающиеся направлением движения воздуха в рабочем колесе, а также компоновкой в неподвижных корпусах различной конфигурации. Представлены варианты установок вентиляторов в системах воздуховодов. Введена терминология вентиляторов, работающих в разных средах, различающихся температурой, влажностью, запыленностью и другими параметрами. Приведена классификация вентиляторов по величинам создаваемого давления. Рассмотрены существующие варианты расположения приводов и различные их компоновки с вентиляторами разных типов, а также возможные дополнительные комплектующие элементы, устанавливаемые непосредственно вблизи вентилятора.

Настоящий стандарт разработан взамен и в развитие положений, касающихся вентиляторов, их конструкции и компоновки, установленных в ГОСТ 22270-76. После принятия в установленном порядке, рекомендуется пользоваться настоящим стандартом в части, касающейся терминологии и классификации вентиляторов.

Разрабатываемый стандарт дополнен материалами из международного стандарта ISO 13349:2010, в котором даны термины и приведена классификация, охватывающая как конструктивные особенности, так и условия работы всего многообразия вентиляторов. Однако некоторые материалы этого стандарта, касающиеся в основном правил составления спецификаций на производимое оборудование, не соответствуют требованиям к отечественной технической документации, не используются отечественными производителями, и поэтому нецелесообразно было их приводить в национальном стандарте.

Впервые в стандарте представлены терминология и классификация канальных вентиляторов, выпускаемых в большом количестве и широко используемых в системах вентиляции и кондиционирования. При этом использованы данные, опубликованные в журнале АВОК [1]. Также впервые представлены данные о воздушных завесах.

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет термины и классификацию вентиляторов различных схем и видов назначения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 10616-2015 Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры

ГОСТ 10921-90 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний

ГОСТ 31353.1-2007 (ИСО 13347-1:2004) Шум машин. Промышленные вентиляторы. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 1. Общая характеристика методов

ГОСТ 33660-2015 (ISO 12759:2010) Вентиляторы. Классификация по эффективности

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Вентиляторы

3.1.1 вентилятор (fan): Вращающаяся лопаточная машина, передающая механическую энергию газу в одном или нескольких рабочих колесах и обеспечивающая таким образом непрерывное течение газа при его относительной максимальной степени сжатия не более 1,3.

1 Термин "вентилятор" означает, что вентилятор поставляется без каких-либо дополнительных устройств на входе или выходе, если они не указаны в технических описаниях.

2 Наименования вентиляторов определяют в соответствии с их компоновкой в воздуховодах, в зависимости от их функций, от направления потока в рабочем колесе и условий их работы в сети.

3 Степень сжатия перемещаемого газа равна отношению полного давления торможения на выходе из вентилятора к полному давлению торможения на входе в вентилятор.

4 Если работа на единицу массы превышает 25 кДж/кг, машину называют турбокомпрессором. Это означает, что при средней плотности торможения в вентиляторе, равной 1,2 кг/м, давление, создаваемое вентилятором, не превышает 25 кДж/кг, что соответствует 30 кПа, а степень сжатия не превышает 1,3 при атмосферном давлении около 100 кПа.

3.1.2 вентилятор с открытым валом (bare shaft fan): Вентилятор без привода, который имеет свободный конец вала.

Примечание - См. также ГОСТ 33660.

3.1.3 вентилятор с приводом (driven fan): Вентилятор, который имеет в качестве привода или непосредственно присоединенный двигатель, или двигатель с ременной передачей, или двигатель с преобразователем частоты, или с каким-либо другим элементом.

Примечание - См. также ГОСТ 33660.

3.2 воздух (air): Сокращенный термин для обозначения "воздух или другой газ".

3.3 стандартный воздух (standard air): Воздух c нормальной плотностью 1,2 кг/м при абсолютном давлении 101,2 кПа, температуре 20°С и относительной влажности 50%.

3.4 Варианты компоновки вентилятора в системе воздуховодов

3.4.1 компоновка варианта A (installation category А): Вентилятор имеет свободный вход и отделенный от входа свободный выход.

Примечание - Такая компоновка предусматривает наличие камеры большого объема перед входом в вентилятор.

3.4.2 компоновка варианта В (installation category В): Вентилятор имеет свободный вход и выход в нагнетательный воздуховод.

3.4.3 компоновка варианта С (installation category С): Вентилятор имеет вход из всасывающего воздуховода и свободный выход.

3.4.4 компоновка варианта D (installation category D): Вентилятор имеет вход из всасывающего воздуховода и выход в нагнетательный воздуховод.

3.4.5 компоновка варианта Е (installation category Е): Вентилятор имеет свободный вход и не отделенный от входа свободный выход.

Рисунок 1 - Варианты компоновки вентиляторов

3.5 Наименования вентиляторов в зависимости от их функций

3.5.1 вентилятор с воздуховодом (ducted fan): Вентилятор, предназначенный для перемещения воздуха в воздуховоде.

Примечание - Такой вентилятор может работать в компоновках вариантов В, С или D (см. рисунки 2-5).

3.5.2 канальный вентилятор (channel fan): Встраиваемый в прямолинейный воздуховод вентилятор с радиальным рабочим колесом и корпусом, имеющим входной и выходной фланцы и обеспечивающим прямолинейное движение воздуха в воздуховоде.

3.5.2.1 канальный прямоточный вентилятор (in-line fan): Вентилятор с радиальным или диагональным рабочим колесом, расположенным в корпусе с одинаковыми входным и выходным соосными сечениями, у которого ось вращения рабочего колеса параллельна направлению входного и выходного потоков.

Любительский

Типы вентиляторов

В зависимости от места установки их можно разделить на настольные, напольные и потолочные. Выбирать модель следует исходя из площади помещения и желаемого размещения.

Настольные вентиляторы – компактны по размерам и мобильны, для наибольшей эффективности требуют установки на возвышенные объекты: стол, полка, комод и т.п. При желании можно с легкостью изменить расположение или поворот вентилятора, так как настольные модели довольно легкие. К недостаткам относится небольшая мощность и маленькая площадь обслуживания, но для маленьких комнат данный вариант самый бюджетный и удобный.

Напольные вентиляторы – зачастую выглядят так же как и настольные, но имеют более внушительные размеры, высокую стойку. Стойка позволяет регулировать высоту вентилятора, за счет чего можно настроить прибор таким образом, чтобы воздушный поток попадал на необходимое место. Напольные вентиляторы не так мобильны как предыдущий тип, однако, в них чаще всего предусмотрен механизм поворота, то есть необходимость в постоянной настройке и переустановке отпадает. Благодаря своим размерам напольные конструкции обеспечивают равномерный обдув каждого уголка средних и больших по размерам комнат, как правило, имеют больший размер крыльчатки и мощность.

Потолочные вентиляторы – самые мощные, позволяют охладить большие площади, поэтому используются в производственных, торговых, офисных помещениях. Из-за высокой стоимости потолочные вентиляторы уходят в прошлое, уступая место кондиционерам. Потолочные модели комбинируются с источниками света, разнообразны по дизайну, изготавливаются из дерева, пластика, металла. Конструкция полностью стационарная и требует монтажа, перенести из комнаты в комнату или убрать на зиму этот прибор не получится. Стоит отметить, что потолочные модели довольно распространены в жарких странах, где необходимость в охлаждении присутствует круглый год.

Рабочий механизм вентиляторов

Еще не так давно конструкций вентиляторов было меньше. Радиальные и осевые вентиляторы используют не только в быту, но и как охлаждающие элементы большинства техники, как цифровой, так и бытовой.

Осевая конструкция состоит из крыльчатки (лопастей), двигателя и корпуса. Воздух поступает принудительно за счет винта и проходит вдоль оси вращения. Двигатель вращает ось, она в свою очередь двигает крылатку. Лопасти изготовлены под определенным углом, за счет чего воздух перемещается вдоль оси и попутно закручивается. Благодаря простому принципу работы и легкости в изготовлении осевые вентиляторы получили широкое распространение. К плюсам механизма следует отнести небольшой расход энергии, возможность установки в любых положениях, долгий срок службы, простое обслуживание, долгий срок эксплуатации.

Радиальные вентиляторы – имеют более сложную конструкцию в отличие от осевых, соответственно и стоимость их значительно выше. Выполнены в виде колоны, внутри которой располагается ротор с лопатками. Воздух, попадая в ротор, перемещается радиально с помощью центробежных сил и выталкивается сквозь отверстия в колоне. Основным отличием радиального механизма является давление, то есть большая разница давления при поступлении и выходе воздуха. Благодаря конструкции радиальные вентиляторы занимают меньше места, лучше вписываются в современный дизайн и менее шумны по сравнению с осевыми.

Не так давно производители представили совершенно новый механизм работы вентилятора без лопастей. Это, конечно же, делает конструкцию более безопасной, идеально подходящей для установки в детской комнате или в помещении с животными. Стоимость такой технической новинки намного выше, чем у предшественников. Внешний вид заставляет задуматься по какому же принципу работает прибор, ведь в нем нет привычных нам лопастей, только корпус и кольцо из которого поступает воздух. В действительности же все элементы располагаются внутри корпуса, а именно компактная и мощная турбина, которая выполняет всю работу. Аэродинамическое кольцо имеет прорези, через которые поступает нагнетаемый турбиной воздух.

Возможность регулировки

Производителями представлены модели с возможностью регулировки скорости, высоты, включением или отключением поворота корпуса вентилятора. Все вышеперечисленные характеристики применяются в различных типах конструкций и добавляют удобства пользователю.

Регулировка скорости – присутствует практически у каждой модели вентилятора. В зависимости от температуры помещения и погодных условий покупатель получает возможность настроить мощность обдува. Функция очень удобна, так как условия эксплуатации всегда переменны. Допустим, при нахождении в комнате выставлять максимальную мощность не всегда целесообразно, велика вероятность простыть, от сильного обдува устают и быстро сохнут глаза. При отсутствии людей в комнате достаточно на малый промежуток времени включить высокую мощность для доведения климата до максимально комфортного.

Поворот вентилятора – функция позволяет увеличить площадь обдува, в больших помещениях или комнатах, где находятся несколько человек, ее можно назвать незаменимой. Чем больше угол поворота, тем большую площадь охватит обдув, однако, поток воздуха в таких условиях периодический, придется ждать возвращения "головы" вентилятора в исходное положение. С другой стороны воздушный поток с функцией поворота можно выставить на максимум, вероятность переохладиться или простыть уменьшается в разы.

Дополнительные особенности

Сегодня производители для повышения конкурентоспособности вносят полезные функции практически во все приборы, вентиляторы в данном случае не исключение. Каждая из особенностей увеличивает стоимость на прибор, но и вносит свою долю комфорта в использовании.

Таймер – несомненно, полезная функция, позволит установить время отключения или включения вентилятора. При наличии таймера можно задать время в которое вентилятор начнет работать, к примеру за час до вашего прихода домой, или отключение через час после того как вы легли спать. Таким образом, комфортная температура будет сопровождать пользователя все время и не придется дожидаться, когда вентилятор охладит постепенно помещение. Однако стоит быть внимательным и не оставлять вентилятор в рабочем режиме на длительное время во избежание перегрева или замыкания, даже с наличием таймера.

Увлажнитель воздуха – редко встречающаяся особенность на сегодняшний день, связано это скорее всего с тем, что летом воздух итак достаточно влажный и функция увлажнения подойдет не для каждого региона и квартиры. Устройства, совмещающие обдув и увлажнение, стоят на порядок дороже, в некоторых случаях целесообразнее приобрести два полноценных прибора.

Пульт дистанционного управления – не секрет что современное поколение привыкло жать на кнопки и лишние действия начинают раздражать, многие приборы оснащены пультом управления. Вентиляторы с пультом управления удобны в пользовании, для людей с ограниченными возможностями пульт дистанционного управления скорее необходимость, чем блажь.

Уровень шума

Конечно же, при выборе вентилятора необходимо обращать внимание на такой параметр как уровень шума. Трудно находиться в помещении, где вот-вот взлетит самолет, а так как прибор работает продолжительно, а иногда и ночью, то стоит выбирать предельно внимательно.

Для жилых помещений комфортный уровень шума не должен превышать отметку в 38 Дб. Для детских и спален желательно искать максимально бесшумные модели с показателями 25 – 30 Дб. Шумные приборы скорее всего наиболее мощные, их следует покупать для непродолжительной ежедневной эксплуатации, чтобы не уставать от работы вентилятора. Не всегда высокий показатель шума означает, что он таковым является. Возможно, производитель указывает шум на максимальной работе вентилятора, при установке меньшей мощности показатель упадет.

Подведем итоги

Во-первых определитесь для каких целей приобретается прибор:

Во-вторых решите для себя нужны ли вам дополнительные функции, возможно наличие таймера, пульта управления значительно увеличат стоимость, а в ваших интересах приобретение бюджетной модели.

Необходимо выбирать подходящий для помещения размер вентилятора, мощность и диаметр крыльчатки. Остановитесь на этих характеристиках и изучите максимально тщательно. Так, к примеру, покупка вентилятора с маленькой мощностью не сможет обеспечить качественный обдув большого помещения, но идеально подойдет для кухни или прихожей.

В современном мире преобладающая часть как промышленного производства, так и повседневных сфер жизнеобеспечения человека в определенной мере основаны на выполнении процессов, где применяется оборудование с электроприводом.

Электроприводом называется электромеханический комплекс оборудования для преобразования электрической энергии в механическую, основным звеном которой является электрический двигатель.

Устройства с так называемой вентиляторной характеристикой, к которым относятся помимо вентиляторов ещё механизмы насосов и компрессоров, являются одними из самых распространенных потребителей энергии современного электропривода.

Электропривод вентилятора ВЦД
с диаметром рабочего колеса 4,75 метра

Вентиляторы в основном своем множестве бывают:

Промышленными.
Установки такого рода бывают всех диапазонов мощностей, различных исполнений и назначений. От небольших вентиляторов малой мощности до огромных установок главного проветривания шахт, которые могут достигать нескольких метров в диаметре;
Вытяжными.
Такие системы вентиляции используются повсеместно и позволяют удалить отработанный воздух из вентилируемых помещений, либо работают в составе комплекса приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивая необходимую циркуляцию воздуха;
Дымоудаления.
Подобные вентиляторы включаются в работу с целью принудительного выкачивания газодымовой смеси, образуемой при задымлении защищаемого участка помещения или объекта. Данные мероприятия необходимы, поскольку во время пожара большую опасность представляет собой не только пламя огня, но и выделяющийся при этом дым и вредные примеси.

Несмотря на то, что вентиляционные механизмы сами по себе довольно универсальны и могут быть одновременно удачно применимы во многих промышленных и бытовых сферах деятельности человека, есть некоторый ряд особенностей и различий, которые необходимо учитывать при выборе электропривода вентиляторов.

Электропривод для промышленной вентиляции

Промышленные вентиляторы – это механизмы для подачи воздуха по воздуховодам промышленных вентиляционных систем и производственным помещениям. Производительность воздуха, создаваемая подобными вентиляторами, может быть в пределах от нескольких сотен до нескольких тысяч кубометров в час, а давление – до десятков килопаскалей.

Промышленный вентилятор

При помощи таких вентагрегатов поддерживаются необходимые условия воздушной среды в определенном объеме помещения или объекта, когда вредные примеси выделяются в широком диапазоне пространства, и необходимо понижать их концентрацию, либо полностью устранять.

Важнейшим критерием при выборе как промышленного вентилятора, так и любого другого, является его производительность (количество подаваемого воздуха за единицу времени). Требуемая производительность определяется из учета объема воздуха для создания оптимальных условий воздушной среды. В большинстве случаев, это аварийные режимы, и производительность приходится выбирать завышенной относительно стандартных условий работы вентилятора. Очень часто такой запас может быть более 30% от номинала.

При работе в обычном режиме производительность требуется регулировать (работать на меньшей производительности) для создания комфортных условий воздушной среды и для обеспечения энергосбережения. Ранее подобное регулирование производилось воздушными клапанами и заслонками, либо устаревшими электроприводными средствами.

В настоящий момент наиболее эффективный метод управления, как с технической точки зрения, так и с экономической – применение частотного преобразователя (ПЧ).

Рассмотрим подробнее процесс подбора преобразователя частоты для промышленного осевого вентилятора. Подбор электропривода можно осуществлять и для вентилятора охлаждения, центробежного вентилятора, вариатора или компрессора.

Примем следующие исходные данные:

Осевой промышленный вентилятор.
Асинхронный электродвигатель трёхфазный:
- 30 кВт,
- напряжение 380 В,
- ток 62 А.
Преобразователь частоты подбирается таким образом (его основные характеристики), чтобы номинальное значение напряжения асинхронного двигателя совпадало с напряжением частотного электропривода, а мощность и ток ПЧ были больше или равны мощности и току двигателя.

Точнее говоря, выбирается такой преобразователь, у которого:
- длительный максимальный выходной ток будет больше или равен 62 А;
- номинальная мощность будет больше или равна 30 кВт;
- номинальное напряжение будет равно 380 В.
Относительно вышеприведенных условий мы можем подобрать для своих нужд преобразователь частоты фирмы Innovert модель Innovert Vent IVD303B43A.
- напряжение 3-фазное 380 В,
- мощность 30 кВт,
- длительный выходной ток 65 А.
Также, данный ПЧ имеет перегрузочную способность по току до 97,5 А (в течение 1 минуты), что позволит беспрепятственно производить запуски вентилятора под нагрузкой.

Преобразователь частоты Innovert Vent разработан специально для вентиляционных механизмов, имеет специализированные встроенные режимы работы, функции защит и связи по промышленным протоколам, возможности моментального ввода преобразователя в работу после подключения, а также компактные размеры и удобство регулирования частоты вращения вентилятора при помощи пульта управления с потенциометром.

Это оптимальный выбор для оптимизации эксплуатации вентилятора и качественной экономии энергоресурсов за счет особенностей работы преобразователя частоты и широкого диапазона регулирования производительностью вентилятора. Использование ПЧ не только обеспечит возможности изменения частоты вращения вентилятора в широких пределах, но и снизит пусковые токи и вероятность аварийных ситуаций, связанных с высокими механическими нагрузками.

Электропривод для вытяжной вентиляции

Системы вытяжной вентиляции представляют собой определенную технологическую структуру, и основные её элементы – вентиляционные воздуховоды и сами вентустановки, которые работают, как правило, в системе двухстороннего обмена воздухом с внешней средой. Данные вентустановки способствуют оттоку воздуха из вентилируемого пространства, осуществляя в комплексе с приточной вентиляцией полноценный воздухообмен.

Вытяжная вентиляция

Применение в системах вытяжной вентиляции современного электропривода для выполнения плавного пуска, торможения и регулирования режимов работы вентиляторов снижает вероятность механических повреждений вентилятора и электродвигателя, позволяет сократить количество профилактических ремонтов оборудования и вероятность аварийных ситуаций.

Поскольку для систем вытяжной вентиляции регулирование скорости вентилятора, во многих случаях, необязательно, наиболее оптимальным будет выбор устройства плавного пуска (УПП) в качестве электропривода для данного оборудования.

УПП обеспечит плавный запуск вентилятора с кратностью тока не более 3,5 от номинала, грамотно дополнит защитные функции вентагрегата и будет наиболее экономически выгодным решением, так как УПП в несколько раз дешевле преобразователя частоты. К тому же, устройство плавного пуска более компактно по своим габаритам и весу, нежели ПЧ, а УПП малой и средней мощности не требуют дополнительного охлаждения.

Рассмотрим подробнее процесс подбора устройства плавного пуска для вытяжного вентилятора.

Примем следующие исходные данные:
- Вентилятор осевой для вытяжной вентиляции.
- Электродвигатель трехфазный:
  - 11 кВт,
  - напряжение 380 В,
  - ток 21 А.
  Устройство плавного пуска подбирается таким образом (его основные характеристики), чтобы номинальное значение напряжения двигателя совпадало с напряжением УПП, а мощность и ток УПП были больше или равны мощности и току двигателя.
  
  Таким образом, выбирается такой УПП, у которого:
  - длительный максимальный выходной ток будет больше или равен 21 А;
  - номинальная мощность будет больше или равна 11 кВт;
  - номинальное напряжение будет равно 380 В.
  В данном случае можем подобрать устройство плавного пуска фирмы INSTART модель SBI-11/23-04.
  - напряжение 3-фазное 380 В,
  - мощность 11 кВт,
  - длительный выходной ток 23 А.
  УПП INSTART предназначен для обеспечения плавного запуска и плавной остановки вентилятора, и в нем доступны, в том числе, прикладные встроенные функции для оптимизации и защиты вентиляционного оборудования.
  
  При выборе устройства плавного пуска необходимо учитывать, что такие устройства могут быть как со встроенным байпасным контактором (для переключение на сеть питания после разгона двигателя), так и без него.
  
  Важным преимуществом устройства плавного пуска является возможность одновременного управления группой вентагрегатов при помощи одного УПП. Устройством плавного пуска совместно с алгоритмом системы управления производится последовательное включение или отключение вентиляторов, организуя тем самым эффективный режим работы вентиляционного комплекса.
  
  При этом, выбирая характеристики плавного пуска, следует учитывать, что при последовательном включении в работу двигателей, УПП будет работать в режиме более длительной токовой нагрузки, быстрее "нагружаться" и нагреваться, поэтому подбирать УПП для подобного режима нужно с запасом по току на одну ступень нагрузки, использовать дополнительную вентиляцию и обеспечивать для каждого двигателя индивидуальную защиту после перехода на сеть питания. Важно учесть, что большинство УПП позволяют запустить несколько двигателей только одинаковой мощности.
  
  Электропривод для вентиляции дымоудаления
  
  Как правило, все промышленные объекты, а также многие бытовые сооружения должны быть оборудованы системами противопожарной/противодымной защиты.
  
  Вентиляция дымоудаления
  
  Вентиляционные системы дымоудаления обеспечивают принудительное выкачивание газодымовой смеси из защищаемого участка помещения или объекта. Работоспособность таких вентустановок должна поддерживаться в течение определенного времени даже при критических температурах – от 400°С и выше. От этого зависит возможность устранения задымления в аварийных ситуациях.
  
  Эксплуатация в подобных условиях определяет жесткие ограничения характеристик вентиляционного оборудования, поэтому они должны:
  - быть устойчивы к высочайшим температурам;
  - иметь необходимые аэродинамические свойства;
  - обладать химической устойчивостью к газодымовым смесям и продуктам горения;
  - состоять из надежного и высококачественного конструктива.
  Таким образом, к технической составляющей подобного венткомплекса предъявляются особенные требования, в том числе, и к электроприводу.
  
  Учитывая, что электропривод для вентилятора дымоудаления должен работать в аварийных режимах, позволять увеличивать производительность вентилятора (даже выше номинальной) и обеспечивать надежную защиту, а также функции автоматизированного регулирования и диспетчеризации, то наиболее оптимальным для подобных систем будет применение высококачественного и функционального частотного преобразователя.
  
  Для выбора ПЧ примем следующие исходные данные:
  - Центробежный вентилятор дымоудаления.
  - Электродвигатель трёхфазный:
    - 75 кВт,
    - напряжение 380 В,
    - ток 143 А.
    Преобразователь частоты подбирается таким образом (его основные характеристики), чтобы номинальное значение напряжения двигателя совпадало с напряжением частотного преобразователя, а мощность и ток ПЧ были больше или равны мощности и току двигателя.
    
    Точнее говоря, выбирается такой преобразователь, у которого:
    - длительный максимальный выходной ток будет больше или равен 143 А;
    - номинальная мощность будет больше или равна 75 кВт;
    - номинальное напряжение будет равно 380 В.
    Также для режима вентиляции дымоудаления, когда работа ПЧ жизненно необходима вне зависимости от условий внешней среды и возникающих аварийных ситуаций (перегрузка, потеря входного сигнала, внешняя авария), нам требуется обеспечить опцию так называемого "пожарного режима работы" частотника. В этом режиме преобразователь частоты блокирует все внешние аварии и большинство аварий самого ПЧ, тем самым, работая на пределе своих технических характеристик до выхода из строя. Как правило, в таком режиме преобразователь разгоняет вентилятор либо на номинальную частоту вращения, либо выше номинальной, обеспечивая максимальную производительность вентилятора.
    
    Относительно вышеприведенных условий мы можем подобрать для своих нужд преобразователь частоты фирмы Delta модель VFD750C43A из серии частотников Delta VFD-C2000.
    - напряжение 3-фазное 380 В,
    - мощность 75 кВт,
    - длительный выходной ток в нормальном режиме 150 А.
    Современная техническая реализация, модернизированный функционал и набор необходимых режимов (в том числе, пожарный режим и работу на повышенной частоте) позволяют использовать данный ПЧ для режимов дымоудаления.
    
    В случае, если ПЧ будет установлен в зоне возможного возгорания и задымления, для него необходимо обеспечить требуемые условия защитной оболочки и охлаждения при высоких внешних температурах (как правило, это огнестойкие оболочки с двухконтурной системой охлаждения).
    
    Таким образом, производя подбор электроприводного устройства применительно к заданным условиям и режимам вентиляции, необходимо оценить требования, которые предъявляются к вентилируемому пространству – потребность в регулировании производительности вентилятора, в обеспечении аварийных режимов, в соблюдении определенного алгоритма функционирования вентагрегатов, в степени обеспечения защит и регулировок, необходимости в диспетчерском управлении и комплексной автоматизации венткомплекса.
    
    Отталкиваясь от этого, и принимая во внимание описанные в данной статье особенности применения электроприводных устройств для разных режимов вентиляции, можно сделать выводы о том, какой тип электропривода будет более предпочтительным для Вашего применения.
    
    Для отведения излишков тепла, возникающего в процессе работы двигателя, и его более эффективного охлаждения в конструкции автомобиля предусмотрен специальный вентилятор. Он может располагаться со стороны моторного отсека или перед радиатором системы охлаждения. В современном автомобилестроении применяется несколько типов вентиляторов, которые отличаются типом привода, способом управления и геометрическими параметрами.
    
    Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя
    
    Конструктивно вентилятор для охлаждения мотора автомобиля представляет собой простой механизм, состоящий из шкива, на котором расположены лопасти (крыльчатка). Они установлены с некоторым углом наклона по отношению к плоскости вращения, что улучшает их аэродинамические характеристики и повышает интенсивность нагнетания воздуха. Количество лопастей (от 4 и более), а также их геометрические размеры (диаметр вентилятора, частота расположения) зависят от модели автомобиля и подбираются индивидуально.
    
    Современные автомобили оснащены так называемой комбинированной системой охлаждения, состоящей не только из вентилятора, но также имеющей радиатор и специальные контуры (магистрали) с охлаждающей жидкостью. А потому “кулер” двигателя часто называют вентилятором радиатора.
    
    В ряде конфигураций автомобилей могут использоваться сдвоенные вентиляторы системы охлаждения двигателя, в которых предусмотрено два шкива с независимыми лопастями. Они могут приводиться в рабочий режим одновременно или по отдельности, поскольку каждый имеет свою систему подключения.
    
    При интенсивном вращении шкива поток воздуха “всасывается” снаружи при помощи лопастей. Тем самым увеличивается и объем воздуха, проходящий через радиатор, что обеспечивает его более эффективную работу и ускоряет процесс отведения тепла. Для принудительного вращения шкива (лопастей) и обеспечения необходимой скорости могут быть использованы несколько типов привода:
    - механический;
    - гидромеханический;
    - электрический.
    Как работает механический привод
    
    Самый простой тип привода вентилятора для охлаждения радиатора мотора основан на передаче вращательного движения от коленчатого вала с помощью ремня. Этот способ является полностью механическим и постоянным, обеспечивая запуск “кулера” синхронно с работой двигателя.
    
    Несмотря на простоту конструкции, такой привод снижает полезную мощность мотора, поскольку часть энергии затрачивается на нагнетание воздуха. Помимо этого, отсутствует возможность регулировки интенсивности работы лопастей. В силу этих особенностей механический привод в современных автомобилях практически не применяется.
    
    Особенности гидромеханического типа привода
    
    Для более рациональной эксплуатации вентилятора системы охлаждения двигателя используется гидромеханический тип привода. Его особенность заключается в том, что лопасти соединены со шкивом посредством герметичной муфты. Она может быть двух типов:
    - вязкостная (вискомуфта);
    - гидравлическая.
    Главной задачей муфты является запуск вентилятора охлаждения радиатора при увеличении нагрузки на двигатель. Когда же двигатель работает на малых оборотах, принудительного нагнетания воздуха не происходит. Вязкостная или вискомуфта соединена с коленвалом мотора. Внутри нее находится силиконовая жидкость (гель), которая реагирует на температуру. При нагревании муфты гель изменяет свои свойства и происходит блокировка. В гидравлической муфте блокировка обеспечивается благодаря изменению объема масла.
    
    Электрический и электромагнитный привод
    
    Помимо вязкостных и гидравлических муфт в системе привода вентилятора радиатора может быть использована электромагнитная муфта. Она реагирует на температуру охлаждающей жидкости, поддерживая ее в диапазоне от 80-85°C. Электромагнитные муфты устанавливаются преимущественно на грузовом транспорте и строительной технике.
    
    Такая конструкция состоит из электромагнита, установленного на ступице вентилятора. Последняя соединена с якорем при помощи пластинчатой пружины и совершает вращательные движения. При температуре ниже 80°C якорь находится вне электромагнитной катушки и вентилятор отключен, если же температура поднимается свыше 85°C срабатывает тепловой датчик, замыкающий контакты и включающий электромагнит. Якорь втягивается внутрь катушки и вентилятор приводится в движение.
    
    Наиболее популярным типом привода для современных автомобилей является электрический. Он предполагает установку в системе дополнительного электродвигателя. Его работа контролируется блоком управления, который фактически и запускает вентилятор, когда это необходимо. Также как и для электромагнитной муфты, режим включения и отключения определяется температурой охлаждающей жидкости, которая фиксируется термодатчиком.
    
    Преимуществом использования электродвигателя для запуска вентилятора системы охлаждения является возможность реализации управляемого выбега вентилятора. На практике это означает, что обдув может продолжаться даже после выключения мотора автомобиля, ускоряя его охлаждение.
    
    Неисправности вентилятора радиатора и их последствия
    
    Главной задачей вентилятора мотора является “засасывание” охлажденного воздуха извне через радиатор в подкапотное пространства автомобиля. Фактически охлаждение осуществляет жидкостная система, а обдув лишь ускоряет этот процесс. С другой стороны, при высокой температуре окружающей среды, а также при длительных простоях автомобиля в дорожных пробках без дополнительного охлаждения двигатель может сильно перегреться. Это означает, что исправностью этого узла пренебрегать не стоит.
    
    Основные неисправности вентилятора охлаждения мотора:
    - Не включается. Такая неисправность может быть следствием поломки привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты, неисправность электродвигателя, окисление контактов) или неточностью работы температурного датчика.
    - Постоянная работа и невозможность отключения до полной остановки автомобиля (за исключением авто с механическим приводом). Чаще всего такая поломка связана с неисправностью температурного датчика (термостата) или заклиниванием муфты.
    - Несвоевременное включение. Более раннее включение обычно не является проблемой. Если же запуск происходит с опозданием, возможно, установлен термодатчик, предназначенный для эксплуатации при пониженных температурах (например, автомобиль не подходит для регионов с жарким климатом). В этом случае датчик нужно заменить.
    - Обратное направление нагнетания воздуха. Происходит при неправильном подключении полюсов электродвигателя.
    - Разрушение крыльчатки вследствие износа и повышенных нагрузок.
    Направление движения потока воздуха при правильном подключении вентилятора охлаждения осуществляется всегда в сторону двигателя.
    
    Профилактика состояния и очистка вентилятора радиатора охлаждения мотора от загрязнений должна выполняться не реже одного раза в год. Выполнить процедуру очистки можно без демонтажа узла при помощи обычных щеток. Если требуется замена, лучше обратиться в специализированные ремонтные сервисы, что позволит исключить ошибки при диагностике, подборе нужной конфигурации вентилятора и его подключении.
    
    Читайте также: