چه نوع موتوری در کولرهای هوا استفاده می شود؟

انتخاب اجزای انرژی کارآمد، قابل اعتماد و بادوام برای سیستم های خنک کننده تبخیری مسکونی، تجاری یا صنعتی نیازمند درک کامل مکانیزم های محرک الکتریکی است. در هسته هر کولر هوای تبخیری، مجموعه درایو قرار دارد که مسئول انتقال هوای محیط به داخل پدهای خنک کننده مرطوب است. راندمان، مشخصات نویز، قابلیت تنظیم سرعت و طول عمر کلی کولر هوا بستگی زیادی به طراحی خاص دارد. موتورهای فن کولر هوا .

کاربردهای مختلف خنک کننده نیاز به پروفیل های موتور الکتریکی و مکانیکی متمایز دارند. خنک‌کننده‌های رومیزی شخصی کوچک‌تر از طراحی‌های سبک وزن و گشتاور کم استفاده می‌کنند، در حالی که برج‌های خنک‌کننده تبخیری تجاری متکی به واحدهای صنعتی سنگین هستند که قادر به جابجایی حجم‌های عظیم هوا در برابر فشار استاتیکی بالا هستند. بررسی معماری‌های اساسی موتور الکتریکی، انتخاب‌های مواد داخلی، سیستم‌های تنظیم سرعت و حالت‌های خرابی بینش روشنی در مورد نحوه عملکرد موتورهای فن کولر هوا در محیط‌های خنک‌کننده هوای مرطوب ارائه می‌دهد.

انواع اولیه موتورهای فن کولر هوا

موتورهای الکتریکی مورد استفاده در دستگاه های خنک کننده تبخیری به دو دسته اصلی الکتریکی، یعنی موتورهای القایی جریان متناوب و موتورهای جریان مستقیم یا جابجایی الکترونیکی تعلق دارند. مکانیک عملیاتی، گشتاور خروجی، استفاده از انرژی و ساختار فیزیکی به طور قابل توجهی در این خانواده موتورها متفاوت است.

موتورهای خازن اسپلیت دائمی در کولرهای تبخیری سنتی

موتورهای خازن اسپلیت دائمی که اغلب به عنوان موتورهای PSC نامگذاری می شوند، گسترده ترین فناوری درایو موجود در خنک کننده های هوای تبخیری استاندارد مسکونی و تجاری را نشان می دهند. یک موتور خازن اسپلیت دائمی یک موتور القایی جریان متناوب تک فاز است که دارای یک خازن کارآمد است که به صورت سری با یک سیم پیچ استاتور کمکی متصل است. این خازن در حین کارکرد موتور به طور مداوم فعال می ماند و تغییر فاز ثابت بین سیم پیچ اصلی و سیم پیچ کمکی را حفظ می کند.

جابجایی فاز پیوسته ایجاد شده توسط خازن اجرا، یک میدان مغناطیسی دوار یکنواخت را در هسته استاتور ایجاد می کند. این میدان دوار جریان را در روتور قفس سنجاب القا می‌کند و گشتاور چرخشی صاف با حداقل امواج الکتریکی تولید می‌کند. موتورهای فن کولر هوای PSC تعادل مطلوبی بین هزینه ساخت، راندمان الکتریکی و قابلیت اطمینان عملیاتی ارائه می‌دهند. موتورهای PSC از آنجایی که فاقد کلیدهای راه اندازی مکانیکی یا کنتاکت های گریز از مرکز هستند که می توانند فرسوده شوند یا جرقه بزنند، قابلیت اطمینان بالایی در محیط های مرطوب نشان می دهند.

موتورهای PSC مورد استفاده در کولرهای هوا معمولاً دارای گشتاور راه اندازی متوسط ​​و ویژگی های عملکرد روان هستند. سیم‌پیچ‌های استاتور اغلب با شیرهای الکتریکی متوسط ​​طراحی می‌شوند که با تغییر نقاط اتصال روی یک کلید انتخاب، عملیات چند سرعته ساده را ممکن می‌سازد. این قابلیت باعث می‌شود واحدهای درایو خازن اسپلیت دائمی برای خنک‌کننده‌های اتاق‌های مسکونی چندسرعته که به تنظیمات جریان هوای زیاد، متوسط ​​و کم نیاز دارند، ایده‌آل باشند.

موتورهای قطب سایه دار در کولرهای هوای قابل حمل کوچک

موتورهای قطب سایه دار یک طراحی موتور جریان متناوب تک فاز بسیار ساده و مقرون به صرفه را نشان می دهند که عمدتاً در کولرهای هوای قابل حمل کم مصرف، شخصی یا فشرده استفاده می شود. ساختار مکانیکی یک موتور قطب سایه دار از قطب های برجسته استاتور تشکیل شده است، جایی که بخشی از هر قطعه قطب توسط یک حلقه مسی کوچک و بسته که به عنوان سیم پیچ سایه یا حلقه سایه زنی شناخته می شود، احاطه شده است.

هنگامی که جریان متناوب از سیم پیچ اصلی استاتور عبور می کند، شار مغناطیسی در حال تغییر یک جریان مخالف را در حلقه سایه مسی القا می کند. این جریان القایی ایجاد شار مغناطیسی در قسمت سایه دار قطعه قطب نسبت به بخش بدون سایه را به تاخیر می اندازد. تأخیر زمانی حاصل، یک میدان مغناطیسی ضعیف و متحرک در سرتاسر سطح قطب ایجاد می‌کند که گشتاور جهتی کافی برای شروع چرخش روتور فراهم می‌کند.

علیرغم ساخت ساده و هزینه ساخت پایین، موتورهای فن خنک کننده هوا با قطب سایه دار راندمان الکتریکی پایینی از خود نشان می دهند. بخش قابل توجهی از انرژی الکتریکی ورودی به جای چرخش مکانیکی به گرما در سیم‌پیچ‌های استاتور و حلقه‌های سایه‌زن تبدیل می‌شود. در نتیجه، طرح‌های قطب‌های سایه‌دار محدود به پروانه‌های کوچک فن می‌شوند که به ورودی کم وات نیاز دارند، مانند خنک‌کننده‌های رومیزی، خنک‌کننده‌های نقطه‌ای اتاق کوچک، و واحدهای کوچک تبخیری قابل حمل که در آن‌ها هزینه اولیه محصول پایین بر مصرف انرژی اولویت دارد.

موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک در کولرهای مدرن با بهره وری انرژی

موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک که معمولاً به عنوان موتورهای BLDC شناخته می شوند، نشان دهنده یک تغییر تکنولوژیکی بزرگ در سیستم های خنک کننده تبخیری با راندمان بالا هستند. برخلاف موتورهای القایی جریان متناوب معمولی، یک موتور BLDC از آهنرباهای دائمی نصب شده روی روتور استفاده می کند، در حالی که استاتور حاوی سیم پیچ های مسی متمرکز است. برس های مکانیکی و کموتاتورهای فیزیکی کاملاً حذف شده اند.

چرخش در یک موتور BLDC از طریق کموتاسیون الکترونیکی که توسط یک کنترل کننده الکترونیکی یکپارچه یا خارجی مدیریت می شود به دست می آید. کنترل کننده به طور مداوم موقعیت روتور را با استفاده از حسگرهای داخلی اثر هال یا با ردیابی سیگنال های ولتاژ نیروی الکتروموتور از فازهای بدون انرژی استاتور نظارت می کند. با انرژی دادن به سیم پیچ های استاتور خاص در یک الگوی متوالی دقیق، کنترل کننده الکترونیکی روتور آهنربای دائمی را به طور مداوم حول محور شفت می کشد.

موتورهای فن کولر هوای BLDC راندمان تبدیل انرژی فوق العاده بالایی را در کل محدوده سرعت عملیاتی خود ارائه می دهند. از آنجایی که میدان مغناطیسی روتور از آهنرباهای دائمی به جای جریان های الکتریکی القایی منشأ می گیرد، تلفات الکتریکی روتور داخلی عملاً حذف می شود. این کاهش اتلاف توان داخلی موتورهای BLDC را در طول کار مداوم خنک نگه می‌دارد و به طور قابل توجهی عمر روان کننده یاتاقان و یکپارچگی عایق سیم پیچ را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، سیستم‌های BLDC با استفاده از سیگنال‌های مدولاسیون عرض پالس دیجیتال امکان تنظیم سرعت بدون درز و بدون درز را فراهم می‌کنند و مدیریت دقیق جریان هوا را در خنک‌کننده‌های تبخیری هوشمند ممکن می‌سازد.

موتورهای جابجایی الکترونیکی برای سیستم‌های تبخیری سنگین

موتورهای کموتاسیون الکترونیکی که اغلب موتورهای EC نامیده می شوند، انعطاف پذیری ورودی برق جریان متناوب را با راندمان بالای عملکرد داخلی جریان مستقیم ترکیب می کنند. یک موتور EC مستقیماً به منبع تغذیه‌های جریان متناوب استاندارد تک فاز یا سه فاز متصل می‌شود و از یک مبدل توان داخلی یکپارچه برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم قبل از حرکت ساختار موتور بدون جاروبک استفاده می‌کند.

موتورهای فن کولر EC دارای ریزپردازنده‌هایی هستند که کموتاسیون الکترونیکی، تصحیح ضریب توان فعال و کنترل سرعت حلقه بسته را مدیریت می‌کنند. در تاسیسات خنک‌کننده تبخیری تجاری و صنعتی، مقاومت هوا در لایه‌های مرطوب ضخیم می‌تواند با تجمع مواد معدنی یا اشباع شدن لنت‌ها تغییر کند. یک موتور EC می تواند بارهای کاری داخلی را نظارت کند و به طور خودکار گشتاور شفت و سرعت چرخش را تنظیم کند تا حجم جریان هوا را بدون توجه به تغییر مقاومت فشار استاتیک حفظ کند.

در حالی که هزینه اولیه یک مجموعه موتور EC بالاتر از یک موتور القایی تک فاز سنتی است، کاهش مصرف انرژی الکتریکی در طول عمر، دمای عملیاتی پایین‌تر و مکانیزم‌های حفاظت حرارتی داخلی، فناوری EC را برای تاسیسات خنک‌کننده تبخیری کشاورزی، صنعتی و تجاری در مقیاس بزرگ مقرون به صرفه می‌سازد.

اجزای کلیدی الکتریکی و مکانیکی موتورهای فن کولر هوا

عملکرد و انعطاف‌پذیری محیطی یک موتور کولر هوا به مواد ساختاری، سیستم‌های روان‌کاری و محفظه‌های حفاظتی ادغام شده در چارچوب فیزیکی آن بستگی دارد.

سیم‌پیچ‌های استاتور مس در مقابل آلومینیوم

مواد هادی الکتریکی مورد استفاده در سیم پیچ های استاتور به طور مستقیم بر ویژگی های حرارتی، مقاومت الکتریکی و طول عمر موتورهای فن کولر هوا تأثیر می گذارد. مس و آلومینیوم دو ماده سیم آهنربای اصلی هستند که توسط سازندگان موتور استفاده می شود.

مس دارای رسانایی الکتریکی بالاتر و مقاومت حجمی کمتری نسبت به آلومینیوم است. سیم پیچ های استاتور که با سیم مسی درجه آهنربا پیچیده شده اند، گرمای مقاومت داخلی کمتری را برای یک جریان مشخص تولید می کنند و به موتور اجازه می دهند تحت بارهای مکانیکی سنگین خنک تر کار کنند. علاوه بر این، مس استحکام کششی مکانیکی بالا و مقاومت قوی در برابر خوردگی گالوانیکی از خود نشان می‌دهد که باعث می‌شود موتورهای زخم مسی در برابر جریان هوای مرطوب و رطوبت بالا در داخل کابینت‌های خنک‌کننده تبخیری انعطاف‌پذیر باشند.

سیم آهنربایی آلومینیومی جایگزینی سبک و کم هزینه برای مس است. با این حال، از آنجایی که آلومینیوم رسانایی الکتریکی کمتری از خود نشان می دهد، موتورهای زخمی آلومینیومی به سیم سنج های ضخیم تری برای حمل جریان های الکتریکی معادل نیاز دارند. این حجم سیم بزرگ‌تر به شکاف‌های استاتور وسیع‌تر و اندازه کلی قاب موتور بزرگ‌تر نیاز دارد. آلومینیوم همچنین نسبت به چرخه های انبساط حرارتی، شکنندگی مکانیکی و اکسیداسیون در اتصالات الکتریکی پایانه حساس تر است. اگر رطوبت به داخل محفظه موتور نفوذ کند، سیم‌پیچ‌های آلومینیومی می‌توانند به سرعت تحت اکسیداسیون سطحی قرار گیرند که به طور بالقوه منجر به اتصال کوتاه الکتریکی زودرس می‌شود، مگر اینکه پوشش‌های لاک محافظ درجه بالا اعمال شود.

سیستم های بلبرینگ و معماری روانکاری

مکانیزم پشتیبانی چرخشی داخلی که شفت موتور را نگه می دارد، خروجی صوتی، تراز فیزیکی شفت و عمر عملیاتی موتور کولر هوا را تعیین می کند. تولیدکنندگان عمدتاً از یاتاقان‌های آستینی یا بلبرینگ‌های دقیق بر اساس چرخه‌های وظیفه و محدودیت‌های هزینه استفاده می‌کنند.

• یاتاقان های آستین: شامل یک محور فولادی صیقلی است که در داخل یک بوش برنز متخلخل متخلخل آغشته به روغن روان کننده می چرخد. نیروهای دینامیکی سیال در حین کار یک لایه روغن بسیار نازک بین محور چرخان و بوش ثابت ایجاد می کند. بلبرینگ های آستین عملکرد صوتی فوق العاده آرامی را ارائه می دهند و آنها را در خنک کننده های تبخیری داخلی مسکونی محبوب می کند. با این حال، آنها به محیط های تمیز نیاز دارند، ظرفیت بار محوری کمتری را ارائه می دهند و اگر موتور به طور مداوم در محیط های با دمای بالا بدون روغن کاری مجدد کار کند، می توانند خشک شوند.

• بلبرینگ‌های دقیق: از گلوله‌های فولادی یا سرامیکی سخت‌شده که بین مسیرهای مسابقه فولادی داخلی و خارجی قرار دارند، استفاده کنید. بلبرینگ ها با گریس مصنوعی با درجه حرارت بالا بسته بندی شده و با مهر و موم لبه لاستیکی یا سپر فلزی مهر و موم شده اند. موتورهای فن کولر هوای بلبرینگ بارهای مکانیکی شعاعی و محوری بالاتری را تحمل می‌کنند، تراز محوری دقیق را تحت کشش تسمه حفظ می‌کنند و عملکرد مداوم دمای بالا را بدون از دست دادن روانکار تحمل می‌کنند. بلبرینگ ها انتخاب استاندارد برای کولرهای تبخیری تجاری، واحدهای صنعتی در فضای باز و مجموعه های فن های سنگین هستند.

رتبه بندی محفظه موتور و مهندسی حفاظت از رطوبت

از آنجایی که موتورهای خنک کننده هوا در مجاورت سینی های توزیع آب، محیط های تبخیری مرطوب و هوای تخلیه اشباع کار می کنند، محفظه فیزیکی موتور باید از ورود آب و خوردگی هسته داخلی جلوگیری کند.

رتبه بندی استاندارد حفاظت از نفوذ صنعتی، قابلیت آب بندی محفظه های الکتریکی را مشخص می کند. موتورهای فن کولر هوا اغلب از ساختارهای ضد قطره باز، با نام IP22 یا IP23، یا سازه های خنک کننده با فن کاملا محصور، با نام IP44، IP54، یا IP55 استفاده می کنند.

محفظه‌های موتور ضد قطره باز دارای شکاف‌های تهویه هستند که به گونه‌ای طراحی شده‌اند که قطرات مایعی که در زاویه پانزده درجه از عمودی قرار می‌گیرند، نمی‌توانند وارد محفظه الکتریکی داخلی شوند. پره های فن خنک کننده داخلی که روی روتور نصب شده اند، هوای خنک کننده را مستقیماً از داخل موتور می کشند. این واحدها برای طراحی های خنک کننده تبخیری سمت خشک که در آن موتور از پاشش مستقیم آب محافظت می شود، مناسب هستند.

محفظه های کاملاً محصور با فن خنک شونده، اجزای الکتریکی داخلی، لایه های استاتور و مجموعه های روتور را به طور کامل از هوای محیط بیرونی جدا می کنند. خنک‌سازی توسط یک فن خارجی که روی شفت نصب شده است، به دست می‌آید که هوای محیط را روی پره‌های خنک‌کننده اکسترود شده که در قاب آلومینیومی یا آهنی بیرونی ریخته می‌شود، می‌دمد. طراحی‌های کاملاً محصور از تماس هوای مرطوب، قطرات آب و گرد و غبار معدنی با سیم‌پیچ‌های داخلی استاتور جلوگیری می‌کند و عمر مفیدی را در محیط‌های با رطوبت بالا فراهم می‌کند.

علاوه بر مهر و موم محفظه، موتورهای کولر هوای باکیفیت تحت پوشش تخصصی لاک قرار می گیرند. مجموعه‌های استاتور از طریق اشباع فشار خلاء با استفاده از رزین‌های اپوکسی ضد قارچ پردازش می‌شوند. این پوشش رزین سیم‌های مسی را محکم به هم می‌چسبد، و از بین رفتن عایق ارتعاشی و در عین حال مانع رطوبت هوا در سراسر لایه‌های استاتور ایجاد می‌کند.

مکانیک کنترل سرعت موتور و یکپارچه سازی سیستم

تنظیم سرعت موتور فن به کولرهای هوای تبخیری اجازه می دهد تا با تغییر شرایط حرارتی محیط مطابقت داشته باشند، سطوح رطوبت اتاق را مدیریت کنند و مصرف انرژی الکتریکی را در ساعات خنک عصر کاهش دهند.

روی کنترل چند سرعتی سیم پیچ استاتور ضربه زده شد

در موتورهای فن کولر هوای PSC با جریان متناوب سنتی، تنظیم سرعت با تغییر تعداد موثر چرخش های فعال در مدار سیم پیچ استاتور به دست می آید. سازندگان موتور در طول فرآیند سیم پیچی خودکار، شیرهای سیم میانی را مستقیماً در سیم پیچ اصلی استاتور می سازند.

هنگامی که کاربر عملکرد با سرعت بالا را انتخاب می کند، جریان الکتریکی از طریق اتصال سیم پیچ اصلی اولیه با استفاده از کمترین تعداد چرخش استاتور هدایت می شود. این راه‌اندازی حداکثر قدرت میدان مغناطیسی، حداقل لغزش مغناطیسی و چرخش کامل محور روتور در دقیقه را ایجاد می‌کند.

هنگامی که سوئیچ انتخابگر به تنظیمات سرعت متوسط ​​یا پایین تغییر می کند، جریان الکتریکی از طریق پیچ های سیم پیچ اضافی که در مدار استاتور گنجانده شده اند، جریان می یابد. افزودن این پیچ های سیم اضافی، امپدانس القایی الکتریکی مجموعه استاتور را افزایش می دهد و ولتاژ موثر اعمال شده در سیم پیچ اولیه را کاهش می دهد. کاهش قدرت میدان مغناطیسی، لغزش روتور را نسبت به فرکانس خط افزایش می‌دهد و باعث می‌شود پروانه فن با سرعت کمتری بچرخد. این روش بسیار قابل اعتماد و ارزان است، اگرچه بازده انرژی در تنظیمات سرعت پایین‌تر کاهش می‌یابد زیرا انرژی اضافی به عنوان تلفات لغزش مغناطیسی تلف می‌شود.

مدولاسیون عرض پالس و تنظیم فرکانس الکترونیکی

موتورهای فن کولر هوای مدرن BLDC و EC با استفاده از مدولاسیون عرض پالس دیجیتال یا الگوریتم های درایو فرکانس متغیر برای تنظیم سرعت چرخش، شیرهای سیم پیچ مکانیکی را به طور کامل دور می زنند.

مدولاسیون عرض پالس با سوئیچ کردن منبع تغذیه جریان مستقیم که فازهای استاتور را روشن و خاموش می کند در فرکانس های بالا، اغلب بیش از بیست کیلوهرتز، عمل می کند. با تغییر چرخه کار، که نشان دهنده نسبت توان در زمان به کل دوره سوئیچینگ است، کنترل کننده الکترونیکی ولتاژ و جریان متوسط ​​عرضه شده به سیم پیچ های موتور را تنظیم می کند. چرخه کاری کوتاه‌تر، متوسط ​​توان کمتری را ارائه می‌کند و به آرامی روتور آهنربای دائم را بدون ایجاد گرمای لغزش الکتریکی کند می‌کند.

تنظیم فرکانس الکترونیکی امکان تنظیم سرعت بدون درز از صفر تا سرعت شفت نامی کامل را فراهم می کند. این قابلیت سرعت بدون پله، کولرهای هوای هوشمند را قادر می سازد تا به طور مداوم جریان هوا را بر اساس خوانش رطوبت اتاق، سنسورهای دمای محیط یا الگوریتم های راحتی برنامه ریزی شده توسط کاربر تعدیل کنند.

سیستم های کنترل بهم پیوسته با پمپ های آب و سنسورها

در سیستم های خنک کننده تبخیری کامل، موتور فن به عنوان بخشی از یک مدار الکترومکانیکی یکپارچه کار می کند که شامل پمپ های گردش آب، سوئیچ های شناور سطح آب و دریچه های تخلیه خودکار است.

بردهای کنترلی کولر تبخیری پیشرفته، توالی زمان بندی قبل از خیس شدن را در هنگام راه اندازی سیستم اعمال می کنند. هنگامی که کاربر کولر را روشن می کند، برد کنترل ابتدا پمپ آب را روشن می کند در حالی که موتور فن کولر هوا را برای چند دقیقه در حالت خاموش نگه می دارد. پمپ آب را در سراسر پدهای خنک کننده تبخیری به گردش در می آورد تا زمانی که محیط کاملاً اشباع شود.

پس از اتمام تایمر پیش خیساندن، برد کنترل به موتور فن انرژی می دهد. قبل از خیساندن فن از دمیدن هوای خشک، گرم و غبارآلود محیط به فضای زندگی در هنگام راه اندازی اولیه جلوگیری می کند. علاوه بر این، کلیدهای اینترلاک ایمنی سطح مخزن آب را کنترل می کنند. اگر منبع آب خشک شود، برد کنترل می تواند سرعت عملیاتی موتور فن را تغییر دهد یا هشدارهای هشدار را برای جلوگیری از عملکرد ناکارآمد دستگاه در شرایط خشک ایجاد کند.

چالش های عملیاتی و مکانیک خرابی در موتورهای فن کولر هوا

موتورهای کولر هوا تحت شرایط محیطی چالش برانگیز کار می کنند که مشخصه آن رطوبت نسبی زیاد مداوم، تجمع گرد و غبار در هوا، قرار گرفتن در معرض مقیاس مواد معدنی و دمای بالای محیط در تابستان است. درک مکانیک های رایج خرابی به تعیین طرح های موتور بادوام کمک می کند.

اضافه بار حرارتی و خرابی عایق

تولید گرمای بیش از حد یکی از دلایل اصلی شکست عایق سیم پیچ در موتورهای فن کولر هوا است. هنگامی که یک کولر تبخیری در طول موج های گرمای شدید کار می کند، هوای محیطی که وارد کابینت می شود ظرفیت خنک کنندگی خود را برای خود قاب موتور کاهش می دهد.

اگر پروانه فن با پرز مسدود شود، یا اگر رسوبات معدنی لنت های خنک کننده را سنگین کنند و مسیرهای جریان هوا را محدود کنند، فشار معکوس استاتیک داخل محفظه کولر افزایش می یابد. این مقاومت مکانیکی افزوده، موتور را مجبور می‌کند تا سطوح جریان بالاتری را بکشد و از دست دادن حرارت مقاومت مس داخلی را تسریع کند.

افزایش مداوم دما، پوشش نازک لاک لعاب اعمال شده روی سیم های آهنربای استاتور را تخریب می کند. با گذشت زمان، لاک شکننده می‌شود، ترک‌های میکروسکوپی ایجاد می‌کند و اجازه می‌دهد تا سیم‌های مجاور با هم اتصال کوتاه کنند. برای جلوگیری از سوختگی فاجعه‌بار سیم‌پیچ، موتورهای کولر هوای مدرن از محافظ‌های اضافه بار حرارتی استفاده می‌کنند. این کلیدهای حرارتی که مستقیماً در مقابل سیم‌پیچ‌های مسی استاتور نصب می‌شوند، اگر دمای سیم‌پیچ داخلی از آستانه‌های عملیاتی ایمن فراتر رفت، به طور خودکار برق را قطع می‌کنند، که معمولاً حدود صد و سی درجه سانتی‌گراد برای عایق‌های کلاس B یا صد و پنجاه و پنج درجه سانتی‌گراد برای سیستم‌های عایق کلاس F است.

دینامیک ورود رطوبت و خوردگی استاتور

محیط داخل کابینت کولر هوای تبخیری معمولاً به سطوح رطوبت نسبی بیش از هشتاد تا نود درصد می رسد. در طول چرخه های عملیاتی خاموش، رطوبت محیط بر روی اجزای موتور فلزی سرد، از جمله پشته لایه لایه استاتور، هسته روتور و محفظه های یاتاقان داخلی متراکم می شود.

اگر رطوبت به نواحی آب بندی نشده مجموعه استاتور نفوذ کند، با لایه های آهنی واکنش داده و زنگ اکسید آهن را تشکیل می دهد. تشکیل زنگ باعث متورم شدن و جدا شدن لایه‌های فولادی سیلیکونی منفرد می‌شود، فرآیندی که به نام جک لمینیت شناخته می‌شود. این انبساط فیزیکی تلفات الکتریکی جریان گردابی داخلی را افزایش می‌دهد و منجر به افزایش دمای عملیاتی حتی تحت بارهای سبک می‌شود. علاوه بر این، رطوبت همراه با نمک‌های معدنی موجود در هوا، یک لایه مایع رسانا را در سراسر اتصالات سیم داخلی تشکیل می‌دهد که در نهایت باعث ایجاد اتصال کوتاه خطای زمین به قاب بیرونی زمین می‌شود.

قفل سایش و یاتاقان مکانیکی

خرابی مکانیکی در موتورهای فن کولر هوا اغلب ناشی از تخریب یاتاقان ناشی از آلاینده های محیطی یا کشش فیزیکی نادرست است.

در کولرهای تبخیری تجاری تسمه ای، یک تسمه محرک بیش از حد سفت شده، نیروهای شعاعی جانبی شدیدی را بر یاتاقان های شفت موتور اعمال می کند. این بار جانبی بیش از حد، بوش های آستین را به طور ناهموار فرسوده می کند، و یک فاصله شفت بیضی شکل ایجاد می کند که باعث ناهماهنگی روتور می شود. هنگامی که روتور از مرکز خارج می شود، نیروهای کشش مغناطیسی روتور را مستقیماً روی دندانه های استاتور می کشند و در نتیجه قفل شدن مکانیکی و فرسودگی سریع موتور ایجاد می شود.

در سیستم‌های درایو مستقیم، ذرات گرد و غبار موجود در هوا، پوسته‌های مواد معدنی حاصل از تبخیر آب و شن و ماسه ریز می‌توانند از درپوش‌های بلبرینگ بدون مهر و موم عبور کنند. این ذرات ساینده با گریس یاتاقان داخلی مخلوط می‌شوند و روان‌کننده را به خمیر آسیاب تبدیل می‌کنند که به سرعت مسیرهای فولادی صیقلی را از بین می‌برد. با افزایش اصطکاک یاتاقان، موتور صداهای جیغ یا زمزمه بلند تولید می کند، لرزش شدید محور را تجربه می کند و در نهایت به طور کامل مسدود می شود.

دستورالعمل های انتخاب برای جایگزینی و یکپارچه سازی مهندسی

تعویض موتور کولر هوای فرسوده یا مشخص کردن واحد محرکه برای طراحی کولر تبخیری جدید، مستلزم تطبیق دقیق ابعاد قاب مکانیکی، هندسه نصب و درجه بندی الکتریکی است.

منطبق با اندازه قاب، ابعاد شفت و سبک‌های نصب

پیکربندی های نصب فیزیکی برای موتورهای فن کولر هوا به طور کلی به چهار دسته ساختاری اصلی تقسیم می شوند:

• پایه‌های حلقه‌ای انعطاف‌پذیر: سپرهای انتهایی موتور دارای حلقه‌های لاستیکی ضخیم هستند که در داخل یک پایه گهواره فولادی مهر قرار می‌گیرند. حلقه‌های لاستیکی ارتعاش موتور پیچشی را جذب می‌کنند و از انتقال صدای فرکانس بالا به داخل کابینت کولر هوای ورق فلزی جلوگیری می‌کنند.

• پایه های نوار شکمی: یک بند فولادی انعطاف پذیر به طور محکم در اطراف محیط استوانه ای بیرونی محفظه موتور محکم می شود. پایه‌های اتصال مستقیماً به محفظه فن کولر هوا به پیچ شکمی جوش داده شده است.

• پایه های گل میخ سفت و سخت: ناودانی های فولادی رزوه ای کشیده مستقیماً از سپر انتهایی جلو یا عقب موتور بیرون زده و از سوراخ های منطبق بر روی براکت محفظه فن عبور می کنند.

• پایه های سفت و سخت: یک پایه نصب فولادی سنگین مستقیماً روی پایین قاب موتور اصلی جوش داده شده یا ریخته می شود که دارای ابعاد استاندارد شکاف پیچ است.

در کنار پیکربندی نصب، ابعاد فیزیکی شفت باید دقیقاً با مشخصات توپی فن مطابقت داشته باشد. پارامترهای کلیدی شامل طول کل شفت، قطر شفت و پروفیل های کلیدی تخت است. موتورهای دو شفت، که دارای شفت‌های محرک گسترده‌ای هستند که از هر دو سپر انتهایی جلو و عقب بیرون زده‌اند، در خنک‌کننده‌های دمنده دوگانه گریز از مرکز استفاده می‌شوند که در آن یک موتور به‌طور همزمان دو پروانه مجزا را به حرکت در می‌آورد.

تراز رتبه بندی الکتریکی و اندازه خازن

تعویض موتور کولر هوا مستلزم تأیید این است که تمام پارامترهای عملیاتی الکتریکی با منبع تغذیه منطقه ای و قابلیت های کنترل کننده سیستم هماهنگ هستند.

1. ولتاژ و فرکانس منبع تغذیه: واحدهای مسکونی تک فاز استاندارد با یکصد و پانزده ولت یا دویست و سی ولت در فرکانس خط پنجاه یا شصت هرتز کار می کنند. کولرهای تبخیری صنعتی اغلب نیاز به منبع تغذیه سه فاز دارند که با چهارصد یا چهارصد و هشتاد ولت کار می کنند.

2. آمپراژ بار کامل: درجه جریان چاپ شده روی پلاک موتور نشان دهنده حداکثر جریان پیوسته در بار نامی کامل است. فیوزهای سیم کشی داخلی، سوئیچ های حرارتی و رله های کنترل الکترونیکی باید درجه بندی شوند تا بتوانند این جریان بار کامل را بدون قطع شدن مزاحم کنترل کنند.

3. تطبیق خازن میکروفاراد: برای موتورهای فن کولر هوای PSC، جایگزینی یک خازن در حال کار شکست خورده مستلزم انتخاب واحد جایگزینی با مقدار دقیق ظرفیت خازنی میکروفاراد است که روی پلاک موتور مشخص شده است. نصب خازن با درجه میکروفاراد که خیلی کم است، گشتاور راه اندازی را کاهش می دهد و سرعت موتور را کاهش می دهد. برعکس، نصب یک خازن با درجه میکروفاراد که خیلی زیاد است، جریان جریان را از طریق سیم‌پیچ کمکی افزایش می‌دهد و باعث گرم شدن شدید موتور و خرابی سریع عایق سیم‌پیچ می‌شود. برای جلوگیری از خرابی دی الکتریک، درجه بندی ولتاژ در خازن های جایگزین باید همیشه با مشخصات سازنده اصلی مطابقت داشته باشد یا بیشتر از آن باشد.