Zu- und Abluft- und Klimaanlagen für verschiedene Räumlichkeiten, die eine wirtschaftliche Lösung und ein kontrolliertes Lüftungssystem erfordern. Durch den Einsatz von EC-Motoren im VKM-Ventilator konnte der Stromverbrauch (ca. 35 %) deutlich gesenkt und gleichzeitig hohe aerodynamische Eigenschaften und ein niedriger Geräuschpegel sichergestellt werden. Dies ist besonders wichtig, wenn Ventilatoren in öffentlichen Einrichtungen (Banken, Supermärkte, Restaurants, Hotels usw.), in der Nähe von Wohngebäuden sowie im Wohnbereich (z. B. Belüftung privater Schwimmbäder) eingesetzt werden. Dank EC-Motoren lassen sich die Ventilatoren einfach vernetzen und zentral steuern. Das Stahlgehäuse sorgt für zuverlässige Leistung bei Außeninstallationen. Konzipiert zum Anschluss an runde Luftkanäle mit einem Durchmesser von 160, 200, 250, 315 mm.

Entwurf

Das Lüftergehäuse besteht aus polymerbeschichtetem Stahl. Neue Technologien zur Herstellung von Strukturelementen sorgen für absolute Dichtheit der Karosserie. Für einen bequemeren Anschluss und Gebrauch kann der Ventilator mit einem Netzkabel mit Stecker (VKM… EC R) ausgestattet werden.

Motor

Es werden hocheffiziente elektronisch kommutierte (EC) Gleichstrommotoren mit Außenläufer und Laufrad mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln verwendet. Diese Motoren sind bei weitem die fortschrittlichste Energiesparlösung. EC-Motoren zeichnen sich durch hohe Leistung und optimale Kontrolle über den gesamten Drehzahlbereich aus. Der unbestrittene Vorteil eines elektronisch kommutierten Motors ist sein hoher Wirkungsgrad (bis zu 90%).

Die Motoren sind mit Wälzlagern für eine längere Lebensdauer (40.000 Stunden) ausgestattet. Um eine genaue Leistung, einen sicheren Betrieb und einen niedrigen Geräuschpegel zu erreichen, wird jede Turbine während der Montage dynamisch ausgewuchtet. Motorschutzklasse IP 44.

Geschwindigkeitsregelung

Der Ventilator wird durch ein externes 0-10 V Steuersignal gesteuert (die Leistung wird in Abhängigkeit von Temperatur, Druck, Rauchniveau und anderen Parametern angepasst). Wenn der Wert des Steuerfaktors EC geändert wird, ändert der Ventilator die Drehzahl und liefert genau so viel Luft, wie für die Lüftungsanlage benötigt wird. Die maximale Lüfterdrehzahl ist unabhängig von der Frequenz des elektrischen Stroms im Netz (der Betrieb ist sowohl im Netz mit einer Stromfrequenz von 50 Hz als auch 60 Hz möglich). Die Ventilatoren können zu einem einzigen Computer-Steuerungsnetzwerk kombiniert werden. Die Software ermöglicht eine hochpräzise Steuerung der vernetzten Lüfter. Alle Systemparameter werden auf dem Computerdisplay angezeigt und bei Bedarf können Sie für jeden Lüfter im Netzwerk eine individuelle Betriebsart einstellen.

Montage

Die Installation in einem beliebigen Winkel zur Ventilatorachse ist zulässig. Der Anschluss an die Wand erfolgt über die Montagewinkel, die im Lieferumfang enthalten sind. Der Lüfter wird über einen externen Klemmkasten versorgt

Belüftung mit EC-Motoren

Systeme Lüftung, Heizung und Klimaanlage sind die größten Energieverbraucher in Gebäuden. Sie erklären bis zu 70% Gesamtleistungsaufnahme.

Es gilt, die vorhandene Energie möglichst effizient zu nutzen, möglichst wiederzuverwenden und auch die kostenlose erneuerbare Energie der Umwelt (Boden, Luft, Wasser) zu nutzen.

Gespartes Geld ist verdientes Geld, und die beste erneuerbare Energie ist Energie, die nicht verschwendet wird.

Unser Unternehmen bietet Entwurf , Montage , Einstellung neue Systeme energiesparende Lüftung, und auch Aufrüstung und Reduzierung des Energieverbrauchs bestehenden Systemen.

Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Mikroklimasystemen ist der Einsatz von elektronisch kommutierten (elektronisch kommutierten) Motoren mit eingebauter Steuerelektronik oder kurz: EC-Motoren.

EC-Motoren finden aufgrund einer drastischen Reduzierung des Energieverbrauchs, einer Steigerung der Geräteproduktivität und der Betriebszeit immer mehr Interesse bei Verbrauchern, Fachleuten und Herstellern.

Ventilatoren mit elektronisch kommutierten EC-Motoren verbrauchen bis zu 50 % weniger Energie als herkömmliche Ventilatoren. Die Betriebskosten bei deren Einsatz werden um durchschnittlich 30 % gesenkt. In vielen Ländern steigen Verbraucher und Hersteller von Lüftungsgeräten massiv auf EU-Lüfter um, denn im Maßstab eines Objekts, Unternehmens und noch mehr - einer Stadt oder eines Landes führt dies zu enormen Einsparungen an Strom und Geld.

Der elektronisch kommutierte EC-Motor ist eine innovative Entwicklung der deutschen Firma ebm-papst Mulfingen, deren Einzigartigkeit in der Integration der Elektronik direkt in den Motor liegt.

Eingebaute Elektronik garantiert volle Kontrolle über den Energieverbrauch, genaue, reibungslose und automatische Parameterunterstützung. Bei herkömmlichen Ventilatoren sind zusätzliche Regelgeräte erforderlich, um eine ähnliche Leistung zu erzielen.

Der unbestrittene Vorteil des EC-Motors ist ein sehr hoher Wirkungsgrad bei jeder Drehzahl, der mehr als 90% erreicht, da sein Rotor außen mit Permanentmagneten versehen ist und keine Wärmeverluste auftreten, die bei ein Käfigläufer eines Induktionsmotors.

Mit EC-Motoren ausgestattete Ventilatoren mit hoher Leistung zeichnen sich durch einen niedrigen Geräuschpegel aus, der insbesondere beim Einsatz in Einrichtungen für öffentliche Einrichtungen (Supermärkte, Hotels) sowie in der Nähe von Wohngebäuden und Wohnbereichen wichtig ist.

EC-Ventilatoren zeichnen sich durch hohe Leistung und optimale Regelung über den gesamten Drehzahlbereich aus. Sie haben eine lange Lebensdauer - bis zu 7-8 Jahre Dauerbetrieb. Gleichzeitig wird aufgrund der außergewöhnlichen Zuverlässigkeit der Geräte der Wartungsaufwand minimiert.

Angetrieben durch ein elektronisches Schaltgerät (Regler) ist der EC-Motor ein Synchron-DC-Motor mit Außenläufer, der im Gegensatz zu einem konventionellen Motor keine Schleif- oder Verschleißteile wie Kollektoren und Bürsten aufweist.

In einem Magnetfeld, das von im Rotor eingebauten Permanentmagneten erzeugt wird, wird der Feldvektor durch Änderung der Stromrichtung in der Statorwicklung gesteuert. Die Steuerung berechnet und liefert zu jedem Zeitpunkt die Strompolarität an die Statorwicklung, die erforderlich ist, um eine kontinuierliche Drehung des Rotors mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu gewährleisten.

Der EC-Motor hat einen Außenläufer, in dem sich die Permanentmagnetsegmente befinden. Die Rotordrehung wird durch eine gesteuerte Stromzufuhr zur Statorwicklung in Abhängigkeit von der Rotorlage gesteuert, die mit Hallsensoren überwacht wird, sowie voreingestellten Regelparametern, die beispielsweise von externen Sensoren des entsprechenden Typs in der in Form von Strom- (4-20 mA) oder Potentialsignalen (0-10 V).

EC-Motoren können an eine Gleichstromquelle oder über ein integriertes Schaltmodul an ein Wechselstromnetz (220 V, 380 V) angeschlossen werden. Über eine Standard-RS-485-Schnittstelle oder einen speziellen ebm-BUS ist es möglich, einen Ventilator oder eine Ventilatorengruppe über einen Computer zu steuern. Es ist auch möglich, die Bluetooth-Technologie zu verwenden. Für die Ausgabe von Alarmen und Alarmen sowie für die Überwachung des Betriebs des Systems ist gesorgt.

Mit der elektronischen Steuerung des EC-Motors kann der Ventilator über einen Temperatursensor, Drucksensor oder andere Parameter gesteuert werden. Die Elektronikplatine des EC-Controllers ist wartungsfrei.

HauptvorteileEC-MotorSie:

• Energieeffizient - hoher Wirkungsgrad des Motors (mehr als 90%), da keine Wärmeverluste auftreten, reduziert den Energieverbrauch im Vergleich zu Induktionsmotoren um 30-50%. Mit Drehzahlregelung wird der Energieverbrauch um das 4-8-fache reduziert!
• Lange Lebensdauerund hohe Betriebssicherheit durch das Fehlen von Schleifbürsten, einem Kollektor und Einschaltströmen beim Start des Ventilators, sowie durch den eingebauten Stromschutz (über 80.000 Stunden Dauerbetrieb).
• MinimumGeräuschpegelund keine Vibrationen bei jeder Drehzahl (das Geräusch ist 20-35 dB (A) niedriger als bei herkömmlichen Ventilatoren! Beim Betrieb des Motors mit einem externen Frequenzumrichter treten keine Resonanzgeräusche auf.
• Kompakt und leicht - der erforderliche Luftdruck und die benötigte Durchflussmenge können mit einem kleineren Ventilator erreicht werden, wodurch die Gesamtabmessungen und das Gewicht der Lüftungsgeräte reduziert werden.
• Reduzierte Wärmeentwicklung - Der EC-Motor erzeugt im Betrieb praktisch keine Wärme, während der AC-Asynchronmotor eine Betriebstemperatur von bis zu + 75 °C hat.
• Keine hohen Anlaufströme aufgrund des Sanftanlaufs von EC-Ventilatoren, während der Anlaufstrom von AC-Ventilatoren normalerweise 5-7 mal höher ist als der Nennstrom. Die Betriebszeit des EC-Motors steigt, der Querschnitt der elektrischen Leitungen und die Parameter der Startausrüstung sinken.
• Reibungslose und präzise Steuerung Lüftergeschwindigkeit - Leistungsänderung ist in Abhängigkeit von jedem Steuersignal (Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Luftqualität usw.) möglich.
• Integrierte Steuerung macht es einfach kein zusätzlicher externer Controller, Frequenzumrichter, die Verlegung eines geschirmten Kabels zum Umrichter. Externe Sensoren werden direkt an den Motor angeschlossen.
• Hohe Effizienz bereits bei niedrigen Drehzahlen erreicht, im Gegensatz zu Motoren mit Frequenzumrichter.
• Sicherheit - eingebauter Schutz gegen Überstrom, Überhitzung, Phasenausfall, Spannungsspitzen, automatische Motorblockierung im Notfall. Keine zusätzlichen Schutzvorrichtungen erforderlich. Ein unterbrechungsfreier Betrieb ist bei widrigen Umgebungsbedingungen und einem weiten Nennspannungsbereich gewährleistet: 1 ~ 200..277 V oder 3 ~ 380..480 V.
• Zentralisierte Fernsteuerung und -überwachung. EC-Ventilatoren lassen sich hochpräzise fernsteuern, auch über das Internet, und zur Zusammenarbeit vernetzen. Fernbedienung aller Parameter der Ventilatoren.

In der modernen Welt ist das Problem der Energieeinsparung akut geworden. Daher werden die Themen der Reduzierung des Energieverbrauchs für Klima- und Lüftungssysteme relevant und werden diesem Thema von Jahr zu Jahr mehr Aufmerksamkeit geschenkt. In den technischen Spezifikationen für die Auslegung von Lüftungssystemen werden zunehmend strenge Bedingungen für den Energieverbrauch festgelegt bzw. Spezialisten verlegen die wirtschaftlichsten Geräte. Die EC-Motoren, denen dieser Artikel gewidmet ist, sind genau die Geräte, mit denen Sie Strom sparen und gleichzeitig die Leistung der Geräte und ihre Lebensdauer erhöhen können.

Es ist kein Geheimnis, dass HLK-Anlagen etwa 70 % der Energieressourcen in Industrie- und großen Gewerbegebäuden ausmachen. Eine neue Richtung beim Energiesparen ist der Einsatz sogenannter EC- Motoren. Die Verwendung dieser Motoren ist noch nicht so weit verbreitet, aber in letzter Zeit bieten sowohl ausländische als auch inländische Anbieter Geräte an, die mit EC-Motoren ausgestattet sind.

Was istEC-Motor?EC-Motor - es handelt sich um einen bürstenlosen Synchronmotor mit eingebauter elektronischer Steuerung, ansonsten kann er als elektronisch kommutiert bezeichnet werden, daher die lateinische Abkürzung EC- Elektronisch kommutiert. Ventilatoren auf Basis dieses Motors werden EC-Ventilatoren genannt.

Der EC-Motor basiert auf einem Außenläufer, an dem Permanentmagnete angebracht sind. Der Rotor wird durch eine geregelte Stromversorgung der Statorwicklung gesteuert und hängt von der aktuellen Position des Rotors ab. Die Überwachung des Rotors erfolgt über Hallsensoren sowie Regelparameter, die von externen Sensoren in Form von Strom- oder Potenzialsignalen eingestellt werden. Der Motor verfügt über einen eingebauten PID-Regler (Proportional-Integral-Differential), mit dem Sie die Geschwindigkeit der Reaktion des Motors auf eine Änderung des Steuersignals einstellen können.

So funktioniert der EC-Motor so beschrieben werden kann, erfolgt die Steuerung des Vektors des von den eingebauten Magneten erzeugten Magnetfeldes durch Änderung der Stromrichtung in der Statorwicklung. Der Controller berechnet, welche Polarität erforderlich ist, um den Rotor kontinuierlich mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu drehen.

Ein weiteres Plus zu verwendenEC- Motoren können als wärmeerzeugend angesehen werden, während AC-Motoren eine Betriebstemperatur von bis zu 75 Grad haben. Die zulässigen Betriebstemperaturen der Motoren betragen +75 und 20C.

Warum also verwenden?EC- Motoren gerechtfertigt? Dies sind die Hauptvorteile - kompakte Abmessungen, hohe Energieeinsparungen, sanfte und präzise Steuerung, niedriger Geräuschpegel, reduzierte Wärmeentwicklung, nahezu vollständige Vibrationsfreiheit, hohe Aerodynamik und auf das Laufrad abgestimmte Leistung, längere Lebensdauer des Motors. EC-Motoren haben dank des eingebauten Reglers, der für einen sanften Amplitudenanstieg sorgt, praktisch keine Anlaufspitzen. Der Anlaufstrom übersteigt bei AC-Lüftern normalerweise den Nennstrom um das 5- bis 7-fache, was eine Erhöhung des Leitungsquerschnitts und der Parameter der Starter mit sich bringt.

EC-Motoren haben einen höheren Wirkungsgrad von 80-90%, da der Rotor außen mit Permanentmagneten versehen ist, wodurch keine Wärmeverluste im Vergleich zu einem Käfigläufer eines Induktionsmotors auftreten.

Eine hohe Energieeinsparung wird unter anderem durch die Regulierung der Drehzahl erreicht. Bis zu 30 % Energieeinsparung gegenüber Drehstrommotoren. Außerdem sind EC-Motoren elektronisch weniger empfindlich gegenüber Stromstößen.

Aus betrieblicher Sicht liegen die Vorteile von EC-Motoren darin, dass die rotierenden Teile als ein dynamisch und statisch ausgewuchtetes Bauteil ausgeführt sind, dessen Gesamtgewicht gleichmäßig auf beide Gleitlager verteilt ist, was die Lebensdauer maßgeblich beeinflusst des Produkts. Ein begleitender Umstand ist auch die minimale Vibration und Geräuschentwicklung beim Betrieb des EC-Motors.

Welche weiteren Argumente sind für den Einsatz von Geräten mit EC-Motoren erforderlich?

Der Motor ist ein Gleichstrommotor mit eingebauter Schaltelektronik und Permanentmagneten in einem Außenläufer. Ein solcher Motor wird elektronisch kommutiert oder einfach EC-Motor genannt.

Wie funktioniert der EC-Motor?

Auf dem Bild sehen wir eine Schnittansicht des Motors. Permanentmagnete in den äußeren Rotor- und Statorwicklungen. Permanentmagnete erzeugen ein Magnetfeld. Die integrierte Elektronik ändert die Strömungsrichtung in der Statorwicklung. Damit hat ebmpapst die Bürsten abgeschafft, die bekanntlich nicht langlebig sind und regelmäßig ausgetauscht werden müssen.

Schnittdarstellung des EC-Motors

Wie funktioniert Elektronik?

Der Transistor spielt im EC-Motor von ebmpapst die Rolle des Schalters.

Das Funktionsprinzip ist einfach - ein Steuersignal mit geringer Leistung pro Transistor erleichtert den Durchgang eines großen Stroms durch die Statorwicklung. Dies treibt den Rotor des Motors an.

Liegt kein auf dem Transistor basierendes Steuersignal an, dann fließt kein Strom in der Wicklung, es erfolgt zu einem bestimmten Zeitpunkt keine Beschleunigung des Rotors.

Die Vorteile des EC-Motors

• Die Spannung kann über einen weiten Bereich schwanken. Für 1-phasig 200-277 VAC, für 3-phasig 380-480 VAC. Frequenz 50 Hz oder 60 Hz.
• Im Motor ist ein EMV-Filter eingebaut, Schutz gegen Unterspannung im Netz, Schutz gegen Phasenausfall.
• Eingebauter Überhitzungsschutz von Motor und Elektronik, der Motor wird einfach abgeschaltet.
• Eingebauter Schutz gegen blockierten Rotor.
• Niedriger Geräuschpegel, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen.
• Kompakte Bauweise durch Außenläufer.
• Wartungsfrei über die gesamte Lebensdauer.
• Lange Lebensdauer, da keine Teile mit schnellem Verschleiß (Bürsten) vorhanden sind.
• Hoher Wirkungsgrad, bis zu 92 %, minimale Energieverluste und minimale Eigenerwärmung.
• Alles ist zur Steuerung da, ein Frequenzumrichter wird nicht benötigt, ein Sinusfilter wird nicht benötigt.

EC-Motorwirkungsgrad

Mehrere Lüfter zu einer Gruppe verbinden

Es ist möglich, mehrere EC-Ventilatoren zu Gruppen zusammenzufassen. Ein Ventilator ist der Herr, der Rest sind Sklaven. Durch die Steuerung des Hauptventilators steuern wir also die gesamte Gruppe. Dies ist nützlich bei der Installation an einem Verflüssiger oder in "Reinräumen". Ein 0-10V oder 4-20mA Steuersignal muss nur an den Hauptlüfter angelegt werden.

Hinweise zum Arbeiten mit EC-Steuerung.

Das EC-Steuerungsprogramm dient zur Konfiguration elektronisch kommutierter Ventilatoren. Das Programm ist kostenlos.

Um es zu erhalten, stellen Sie eine Anfrage an uns und wir werden es Ihnen zur Verfügung stellen.

(Anleitung zum Arbeiten mit ec-control in russischer Sprache 2014)

Videoclip EC-Technologie:

Die Energieeffizienz von Geräten hängt maßgeblich von der Energieeffizienz der darin verwendeten Komponenten und technischen Lösungen ab. In letzter Zeit ist die Verwendung von Motoren mit variabler Drehzahl in Kompressoren, Pumpen und Lüftern populär geworden.

Effizienzsteigerung durch Optimierung der eingesetzten Komponenten

Neben hocheffizienten Induktionsmotoren sind heute auch Permanentmagnetmotoren mit hohem Wirkungsgrad weit verbreitet. Motoren, die diese Technologie verwenden, sind in der HLK-Branche weithin als elektronisch kommutierte (EC) Motoren bekannt. Typischerweise werden EC-Motoren in Außenläuferlüftern eingesetzt.

Um EC-Technologie in einer Vielzahl von Branchen einsetzen zu können, hat Danfoss den bewährten VVC+-Algorithmus verbessert und für PM-Synchronmotoren optimiert. Der Wirkungsgrad dieser Motoren, oft kurz als Permanentmagnet (PM)-Motoren bezeichnet, ist mit EC-Motoren vergleichbar. Gleichzeitig ist der Aufbau der PM-Motoren nach IEC-Normen ausgelegt, was eine einfache Integration in neue und bestehende Systeme ermöglicht und die Inbetriebnahme von Motoren stark vereinfacht.

Die Danfoss EC+-Technologie ermöglicht die Verwendung von IEC-Standard-PM-Motoren in Verbindung mit Danfoss VLT-Frequenzumrichtern.

Energieeffizienzstandards

Die Verbesserung der Effizienz eines Systems ist eine einfache Möglichkeit, seinen Stromverbrauch zu reduzieren. Aus diesem Grund hat die Europäische Union für eine Reihe technischer Geräte Mindeststandards für die Energieeffizienz verabschiedet. Für Drehstrom-Asynchronmotoren wurde daher ein Mindestenergieeffizienzstandard (MEPS) eingeführt (siehe Tabelle).

Tisch. MEPS-Normen für Elektromotoren

Um eine maximale Energieeffizienz zu erreichen, muss jedoch auf die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems geachtet werden. Häufige Start/Stopp-Zyklen bei IE2-Motoren führen beispielsweise zu einem erhöhten Energieverbrauch, der die im Normalbetrieb erzielten Einsparungen zunichte macht.

Besonderes Augenmerk muss auch auf Lüfter und Pumpen gelegt werden. Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters in Verbindung mit Geräten dieser Art erreichen Sie einen höheren Wirkungsgrad. Somit ist die Gesamtleistung des Systems der bestimmende Faktor, nicht die Leistung einzelner Komponenten. Nach VDI DIN 6014 ist die Effizienz einer Anlage definiert als das Produkt der Effizienz ihrer Bestandteile:

Systemwirkungsgrad = Umrichterwirkungsgrad × Motorwirkungsgrad × Anschlusswirkungsgrad × Ventilatorwirkungsgrad.

Betrachten Sie als Beispiel den Wirkungsgrad eines Außenläufer-Radialventilators in Verbindung mit einem EC-Motor. Um eine kompakte Baugröße des Systems zu erreichen, befindet sich der Motor teilweise im Lüfterrad. Dieses Design reduziert die Lüfterleistung und die Gesamtsystemeffizienz. Ein hoher Motorwirkungsgrad garantiert also keineswegs einen hohen Wirkungsgrad des Gesamtsystems (Abb. 1).

Reis. 1. Effizienz verschiedener Systeme mit einem 450-mm-Radialventilator. Der Wirkungsgrad der Motoren wird durch Messungen ermittelt. Lüftereffizienz aus Herstellerkatalogen

So funktioniert der EC-Motor

Unter einem EC-Motor wird in der HLK-Branche allgemein ein spezieller Motortyp mit kompakter Baugröße und hohem Wirkungsgrad verstanden. EC-Motoren arbeiten nach dem Prinzip der elektronischen Kommutierung anstelle der für DC-Motoren typischen traditionellen Bürstenkommutierung. EC-Motorenhersteller ersetzen die Rotorwicklung durch Permanentmagnete. Magnete verbessern die Effizienz und die elektronische Kommutierung beseitigt das Problem des mechanischen Verschleißes der Bürsten. Da das Funktionsprinzip eines EC-Motors dem eines Gleichstrommotors ähnelt, werden solche Motoren oft als bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) bezeichnet.

Motoren dieser Klasse haben meist eine Leistung von bis zu mehreren hundert Watt. In der HLK-Industrie werden sie am häufigsten als externe Rotationsmotoren verwendet und werden in einem weiten Leistungsbereich eingesetzt. Die Leistung einiger Geräte kann bis zu 6 kW betragen.

Dank der eingebauten Permanentmagnete benötigen Permanentmagnetmotoren keine separate Wicklung zur Bestromung. Zum Betrieb benötigen sie jedoch eine elektronische Steuerung, die ein Drehfeld erzeugt. Ein direkter Anschluss an das Stromnetz ist in der Regel nicht möglich oder führt zu einer Leistungsminderung. Zur Ansteuerung des Motors muss die Steuerung (Frequenzumrichter) jederzeit den aktuellen Zustand des Rotors ermitteln können. Dazu werden zwei unterschiedliche Methoden verwendet, von denen die eine die aktuelle Position des Rotors mit Feedback von der Sensorseite bestimmt und die andere nicht.

Ein charakteristisches Merkmal eines Permanentmagnetmotors ist die Natur der elektromotorischen Gegenkraft (EMF). Im Generatormodus erzeugt der Motor eine Spannung, die als Gegen-EMK bezeichnet wird. Für eine optimale Motorsteuerung muss die Steuerung die Wellenform der Eingangsspannung so genau wie möglich an die Wellenform der Gegen-EMK anpassen. Die Hersteller von bürstenlosen Gleichstrommotoren verwenden hierfür die Rechteckkommutierung (Abb. 3).

PM-Motoren als Alternative zu EC-Motoren

Jeder Typ von Permanentmagnetmotor hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Sinuskommutierte PM-Motoren sind konstruktiv einfacher, benötigen aber einen komplexeren Regelkreis. Bei EC-Motoren ist die Situation diametral umgekehrt: Die Erzeugung eines rechteckförmigen Gegen-EMK-Signals ist schwieriger, dafür wird der Aufbau des Regelkreises stark vereinfacht. Die elektronische Schalttechnik zeichnet sich jedoch durch die Verwendung der Rechteckschaltung durch höhere Drehmomentschwankungen aus. Motoren dieses Typs verwenden aufgrund der Verwendung von zwei statt drei Phasen auch eine 1,22-mal höhere Spannung als PM-Motoren.

Durch den Einsatz von Permanentmagneten im Motor (Abb. 4) entfallen die Verluste am Rotor nahezu vollständig, was zu einer Effizienzsteigerung führt.

Die Effizienzvorteile von EC-Motoren gegenüber herkömmlichen einphasigen Spaltpol-Asynchronmotoren sind im Leistungsbereich von mehreren hundert Watt am deutlichsten. Drehstrom-Induktionsmotoren haben im Allgemeinen eine Nennleistung von über 750 Watt. Der Wirkungsgradvorteil von EC-Motoren nimmt mit steigender Nennleistung der Geräte ab. Systeme auf Basis von EC-Motoren und PM-Motoren (Elektronik plus Motor) mit ähnlicher Konfiguration (Netzteil, EMV-Filter, etc.) haben einen vergleichbaren Wirkungsgrad.

Drehstrom-Asynchronmotoren mit Standard-Einbau- und -Rahmenabmessungen gemäß IEC EN 50487 oder IEC 72 werden heute häufig verwendet. Viele PM-Motoren verwenden jedoch andere Standards. Servos sind ein typisches Beispiel. Mit ihrer kompakten Baugröße und dem langen Rotor sind die Servoantriebe für hochdynamische Anwendungen optimiert.

PM-Motoren sind jetzt mit Standard-IEC-Baugrößen erhältlich, wodurch hocheffiziente PM-Motoren in bestehenden Systemen verwendet werden können. Dadurch können die älteren Drehstrom-Asynchronmotoren (TPIM) durch effizientere PM-Motoren ersetzt werden.

Es gibt zwei Arten von PM-Motoren, die den IEC-Normen entsprechen:

Option 1. Motoren vom Typ PM / EC und TPIM haben die gleiche Baugröße.

Beispiel. Der 3 kW TPIM-Motor kann durch einen EC / PM-Motor gleicher Baugröße ersetzt werden.

Option 2. Der PM / EC-Motor mit optimierter Rahmengröße und der TPIM-Motor haben die gleiche Leistung. Da PM-Motoren bei vergleichbarer Leistung in der Regel kompakter sind, ist die Baugröße kleiner als bei einem TPIM-Motor.

Beispiel. Der 3 kW TPIM-Motor kann durch einen EC / PM-Motor mit einer Baugröße entsprechend dem 1,5 kW TPIM-Motor ersetzt werden.

EC + Technologie

Die Danfoss EC + Technologie wurde als Reaktion auf Kundenanforderungen entwickelt. Es ermöglicht die Verwendung von PM-Motoren in Verbindung mit Danfoss-Frequenzumrichtern. Kunden können einen Motor von jedem Hersteller wählen. Auf diese Weise erhalten sie alle Vorteile der EC-Technologie zu relativ geringen Kosten, ohne die Möglichkeit zu verlieren, das Gesamtsystem bedarfsgerecht zu optimieren.

Die Kombination der effektivsten Einzelkomponenten in einem einzigen System bietet auch eine Reihe von Vorteilen. Durch die Verwendung von Standardkomponenten sind Kunden unabhängig von Lieferanten und haben freien Zugang zu Ersatzteilen. Es ist nicht erforderlich, die Installationsanschlüsse beim Austausch des Motors anzupassen. Die Inbetriebnahme des Motors entspricht der Inbetriebnahme eines Standard-Drehstrom-Asynchronmotors.

Vorteile der EC+ Technologie

Zu den Vorteilen der EC+-Technologie zählen folgende Faktoren:

• Möglichkeit zur Auswahl des verwendeten Motortyps (Permanentmagnetmotor oder Asynchronmotor).
• Der Motorsteuerkreis bleibt unverändert.
• Herstellerunabhängigkeit bei der Auswahl der Motorkomponenten.
• Die hohe Effizienz des Systems wird durch den Einsatz leistungsstarker Komponenten erreicht.
• Die Möglichkeit, bestehende Systeme zu aktualisieren.
• Breites Spektrum an Motornennleistungswerten.
• Deutlich reduziertes Gewicht und Geräteabmessungen (Abb. 5).

Neben den oben aufgeführten Vorteilen ist noch ein weiteres Merkmal der EC+ Technologie zu beachten. Tatsache ist, dass herkömmliche elektronisch kommutierte Lüfter keine höhere Leistung als die Nennleistung erbringen können, da sie eine Drehzahlbegrenzung haben. Gleichzeitig können nach EC+-Architektur gebaute Lüfter bis zu einer höheren Laufraddrehzahl als der Nenndrehzahl übertaktet werden. In der Praxis bedeutet dies die Möglichkeit, den Luftdurchsatz über den Nennwert hinaus zu erhöhen.

Zudem kann der Betrieb von EC+ Motoren über BACnet, ModBus und andere Netzwerkprotokolle gesteuert werden.

EC + Technologie aus Endverbraucherperspektive

Separat sei zur Sicht der EC+-Technologie aus Sicht der Endverbraucher (in der Regel sind dies Spezialisten für die Auslegung, Installation und den Betrieb von Lüftungsanlagen) zu sagen:

Bekannte Technik. Viele Fachleute verwenden seit langem Standard-VLT HVAC Drive-Motoren von Danfoss. Die Konfiguration von PM-Motoren ist nahezu identisch. Der Benutzer muss lediglich neue Motorparameter in das Gebäudemanagementsystem eingeben. Das Prinzip der Überwachung des Motorbetriebs bleibt unverändert. Somit ist es nicht schwierig, verschiedene Motortypen innerhalb eines Systems zu steuern. Es ist auch möglich, den Standard-Asynchronmotor durch einen PM-Motor zu ersetzen.

Herstellerunabhängigkeit. Benutzer haben die Flexibilität, ihre Systeme mit einer Auswahl an Standardkomponenten verschiedener Hersteller anzupassen. Optimale Systemleistung. Der einzige Weg, eine optimale Leistung zu erzielen, besteht darin, die effizientesten Komponenten zu verwenden. Anwender, die maximale Energieeinsparungen anstreben, müssen nicht nur effiziente Komponenten einsetzen, sondern auch ein effizientes System auf Basis dieser Komponenten zur Verfügung haben.

Geringe Wartungskosten. Der Nachteil integrierter Systeme ist oft die Unfähigkeit, einzelne Komponenten auszutauschen. Verschlissene Teile (z. B. Lager) können nicht immer ausgetauscht werden, ohne den Motor selbst zu wechseln, was zu erheblichen Kosten führen kann. Das Funktionsprinzip der EC+ Technologie setzt die Verwendung von Standardkomponenten voraus, die der Anwender unabhängig voneinander ändern kann. Dies minimiert die Systemwartungskosten.

Die EC+-Technologie erscheint daher im Lichte moderner Energiespartrends und einer Erhöhung der Beherrschbarkeit und Beherrschbarkeit verschiedener Elemente der gebäudetechnischen Teilsysteme sehr vielversprechend. Auch die Vielseitigkeit der Technologie sollte eine Rolle spielen – die Möglichkeit der Anwendung auf bereits installierte Geräte.

Yuri Khomutsky, technischer Redakteur der Zeitschrift "CLIMATE WORLD"

Der Artikel verwendet Materialien aus der technischen Dokumentation von Danfoss.