Maksymalna wydajność. Przewodnik ebm-papst: idealna regulacja prędkości wentylatora

Firma ebm-papst jest wiodącym producentem specjalizującym się w produkcji energooszczędnych wentylatorów i silników elektrycznych. Koncern nieustannie opracowuje i wykorzystuje innowacyjne technologie przepływu powietrza. Jedną z charakterystycznych cech wentylatorów tej marki jest możliwość regulacji prędkości, co pozwala użytkownikom zoptymalizować wydajność, zmniejszyć zużycie energii i zminimalizować poziom hałasu.

Metody regulacji prędkości oparte na technologii bazowej: EC, AC lub DC

1. Wentylatory EC firmy ebm-papst 

Wentylatory EC łączą wydajność bezszczotkowych silników prądu stałego, zasilanie prądem przemiennym i zintegrowaną elektronikę sterującą. Należą one do najbardziej elastycznych i wydajnych wentylatorów oferowanych przez firmę ebm-papst. 

Czym jest silnik EC?

W zasadzie jest to silnik synchroniczny z magnesami trwałymi i uzwojeniami komutowanymi elektronicznie, co oznacza, że zawsze ma dostępną elektronikę sterującą. Taka konfiguracja pozwala w większości przypadków na zewnętrzną regulację prędkości, ale tylko wtedy, gdy funkcja ta została wbudowana w silnik przez producenta.

Jeśli wentylator EC nie ma fabrycznie wbudowanej opcji regulacji prędkości (np. poprzez RS485), zewnętrzna regulacja zazwyczaj nie jest możliwa. W rzadkich przypadkach można zastosować zewnętrzne przetworniki (np. 0–10 V na PWM).

Metody regulacji prędkości wentylatorów EC:

• Wejście analogowe 0–10 VDC:  

Liniowa regulacja prędkości w oparciu o napięcie wejściowe. Metoda powszechnie stosowana i idealna do prostych zastosowań, w których wymagana jest regulacja zewnętrzna lub nawet ręczna. Przydatne moduły to modele CN1003 lub RM-ECi firmy ebm-papst. 

• PWM (modulacja szerokości impulsu):

Sterowanie zewnętrzne poprzez regulację cyklu pracy. Często stosowane jest to samo wejście fizyczne, które obsługuje 0–10 VDC. Sterowanie zewnętrzne jest niezawodne oraz powtarzalne, dzięki czemu zyskało popularność w wielu sektorach przemysłu. Bardzo często dostępne są obie metody, na przykład w przypadku dobrze znanego wentylatora typu G1G140-AW31-42. 

• Komunikacja szeregowa (np. Modbus/RS485):

Zaawansowane sterowanie cyfrowe i monitorowanie. Zazwyczaj odpowiednie dla wentylatorów z wyższej półki, szczególnie do zdalnego sterowania, nawet na większych odległościach.

2. Wentylatory AC firmy ebm-papst

Tradycyjne wentylatory AC wykorzystują silniki indukcyjne i mają ograniczoną natywną regulację prędkości. Zmiana prędkości zazwyczaj wymaga zastosowania urządzeń zewnętrznych. Niezależnie od tego, czy są to wentylatory osiowe, czy promieniowe, kluczowym czynnikiem jest zasada działania silnika.

Metody regulacji prędkości wentylatorów AC: 

• Regulacja kąta fazowego (triak):

Metoda ta zmienia fazę zasilania prądem przemiennym, innymi słowy, dostosowuje czas, przez który napięcie zasilania jest podawane w każdym cyklu prądu przemiennego, aby zmniejszyć napięcie efektywne. Jest to proste podejście, choć może generować zakłócenia elektryczne.  

Nowoczesne moduły sterujące oparte na triaku często zawierają kilka elementów tłumiących zakłócenia elektromagnetyczne, jednak przy tej metodzie wzrost poziomu szumów jest zazwyczaj nieunikniony. Dlatego najlepiej nadaje się ona do małych wentylatorów osiowych AC o niskiej mocy. Nie jest to jednak idealne rozwiązanie w przypadku zastosowań wymagających bardzo niskich prędkości silnika. 

• Regulacja napięcia wejściowego transformatora:

To podejście zapewnia stopniową regulację prędkości z lepszymi właściwościami elektrycznymi. Jedyną wadą jest konieczność zastosowania dodatkowego elementu fizycznego. Ponadto należy pamiętać, że transformatory charakteryzują się pewnymi stratami mocy i są zazwyczaj stosunkowo duże i ciężkie. Nie nadają się one również do obsługi bardzo niskich prędkości silnika. 

• Przetwornice częstotliwości – napędy o zmiennej częstotliwości (VFD)

Są one stosowane głównie w silnikach trójfazowych prądu przemiennego, regulując prędkość obrotową poprzez zmianę częstotliwości. Jest to metoda bardzo popularna, najczęściej wykorzystywana we wszystkich nowoczesnych zastosowaniach z tradycyjnymi silnikami prądu przemiennego.

3. Wentylatory DC firmy ebm-papst

Wentylatory DC (prądu stałego) działają przy niskim napięciu prądu stałego i są powszechnie stosowane w urządzeniach o kompaktowych wymiarach, np. do chłodzenia elektroniki, w komputerach itp.

Metody regulacji prędkości wentylatorów DC: 

• Zmienne napięcie zasilania: 

Prędkość wentylatora zmienia się proporcjonalnie do napięcia zasilania (np. 5–12 V dla wentylatora „12 V”). Wadą jest fakt, że nie wszystkie modele wentylatorów różnych producentów radzą sobie równie dobrze w szerokim zakresie napięć. Ogólnie zaleca się, aby nie zmniejszać napięcia poniżej połowy wartości znamionowej wentylatora. Metoda ta jest często stosowana w przypadku małych wentylatorów osiowych DC. 

• Wejście PWM: 

W praktyce tylko wentylatory z wejściem PWM, takie jak model 8454/2H4P firmy ebm-papst, umożliwiają regulację prędkości w zakresie oficjalnie gwarantowanym przez producenta.

Wybór odpowiedniej metody regulacji prędkości wentylatora – które rozwiązanie pasuje do Twojego zastosowania?

Jak wspomniano wcześniej, wybór odpowiedniej metody regulacji prędkości zależy od typu wentylatora i wymagań konkretnego zastosowania.  

– Pod względem wszechstronności i wydajności najlepszy wybór to wentylatory EC, które idealnie sprawdzają się w nowoczesnych, energooszczędnych konstrukcjach. Z drugiej strony, wentylatory AC i DC to prostsze i bardziej ekonomiczne rozwiązania do zastosowań, w których nie jest wymagana zaawansowana regulacja – podsumowuje Martin Brestovič, kierownik ds. produktu w SOS electronic.

Szeroka gama wentylatorów ebm-papst jest już dostępna w naszej ofercie. Wybierz odpowiedni model dostosowany do kolejnego realizowanego projektu. Na życzenie możemy dostarczyć inne warianty oraz akcesoria do wentylatorów, oczywiście na korzystnych warunkach i przy wsparciu technicznym zapewnianym bezpośrednio przez producenta.

Chcesz dowiedzieć się więcej o produktach marki ebm-papst lub uzyskać pomoc albo poradę techniczną odnośnie wyboru odpowiedniego modelu? Masz pytania lub potrzebujesz wsparcia? Wypełnij poniższy formularz – z przyjemnością Ci pomożemy.