No. 8, Duxiu San Road, Ganlin Town, Shengzhou City, Shaoxing City, Zhejiang-provinsen, Kina
De fleste luftkjølere til boliger bruker en enfaset kondensatordrevet induksjonsmotor med en verdi på mellom 80 watt og 250 watt. Små personlige kjølere (som dekker 150 til 300 kvadratmeter) bruker vanligvis en Luftkjølermotor i området 80 til 120 watt. Medium husholdningskjølere (som dekker 300 til 600 kvadratfot) bruker motorer fra 125 til 185 watt. Store ørken- eller industrielle kjølere (som dekker 600 til 1500 kvadratfot eller mer) krever motorer fra 200 til 750 watt eller høyere.
Motortypen som brukes i praktisk talt alle luftkjølere som selges for boliger og lett kommersiell bruk er enfase kondensatordrevet induksjonsmotor , også kjent som en permanent split capacitor (PSC) motor. Det er det dominerende valget fordi det går stille, krever ingen børster, tåler miljøer med høy luftfuktighet og leverer jevn hastighet med lavt energiforbruk. Å forstå både riktig motorstørrelse og riktig motortype forhindrer vanlige feil: motorer med lav effekt som overopphetes og svikter for tidlig, og overdimensjonerte motorer som sløser med elektrisitet og genererer overflødig støy.
Spørsmålet om hvilken motor som brukes i en luftkjøler har et klart svar for de aller fleste produktene på markedet, men hele bildet inkluderer flere motorteknologier som brukes i ulike segmenter og applikasjoner. Å kjenne forskjellene hjelper når du bytter ut en defekt motor, oppgraderer en eksisterende kjøler eller spesifiserer en motor for en tilpasset konstruksjon.
Dette er standarden Luftkjølermotor i bolig- og kommersielle evaporative kjølere over hele verden. PSC-motoren bruker en driftskondensator som er permanent koblet i serie med hjelpeviklingen for å skape en faseforskyvning som gir kontinuerlig, jevn rotasjon. Nøkkelytelsesegenskaper:
PSC Luftkjølermotor driver to belastninger samtidig i de fleste kjøligere design: viften eller vifteenheten som beveger luft gjennom kjøleputene, og en liten vannpumpe (vanligvis en separat nedsenkbar pumpe med lavt effektforbruk, selv om noen eldre enkeltmotordesign bruker en beltedrevet pumpe fra hovedmotorakselen). Hovedmotorakselen kobles direkte til viftenavet via en settskrue eller kilespor, noe som gjør utskifting enkelt.
Kondensatorstartmotorer bruker en startkondensator som kobles fra etter at motoren når omtrent 75 % av nominell hastighet. De produserer høyere startmoment enn PSC-motorer, noe som gjør dem egnet for store industrielle fordampningskjølere der viften og drivsystemet er tungt og krever mer kraft for å begynne å rotere fra stillestående. Disse motorene finnes i kjølere klassifisert ovenfor 500 watt og i kjølere med remdriftsystemer som kobler motoren til vifteskiven. De er mindre vanlige i moderne direktedrevne boligkjølere fordi startkondensatoren legger til en komponent som kan svikte og fordi PSC-motorer gir tilstrekkelig startmoment for direktedrevne vifteenheter.
Et voksende segment av premium- og inverterbaserte luftkjølere bruker nå børsteløse DC-motorer for viftedriften. BLDC luftkjølermotorer tilbyr betydelig høyere effektivitet (vanligvis 85 % til 92 % sammenlignet med 60 % til 75 % for PSC-motorer), variabel hastighetskontroll gjennom den integrerte elektroniske kontrolleren uten behov for separat hastighetsregulator, og lengre levetid (vurdert til 30 000 til 50 000 timer på grunn av fraværet av børster og mekaniske kommutatorer). Avveiningen er høyere startkostnad: en BLDC-motor og dens kontroller koster omtrent 2 til 4 ganger mer enn en tilsvarende PSC-motor. BLDC-motorer er i ferd med å bli standard i inverter-klassifiserte kjølere og i premiummerker der energieffektivitet og stillegående drift er markedsprioriteringer.
Svært små personlige fordampningskjølere og stasjonære enheter bruker noen ganger en skyggelagt induksjonsmotor vurdert til 15 til 50 watt . Skyggelagte polmotorer er den enkleste og billigste AC-induksjonsmotordesignen, uten kondensator og ingen startvikling, men de er ekstremt ineffektive (vanligvis 20 % til 35 % effektivitet ) og produserer relativt høy støy for utgangen deres. De er bare akseptable i de minste kjøleapplikasjonene der motoren går i korte perioder og lave kostnader er den primære driveren.
| Motortype | Typisk kraftområde | Effektivitet | Beste applikasjon | Relativ kostnad |
|---|---|---|---|---|
| PSC (kondensatordrevet) induksjon | 80W til 750W | 60 % til 75 % | De fleste bolig- og kommersielle kjølere | Lavt |
| Kondensator-start induksjon | 370W til 1500W | 65 % til 78 % | Store industrielle beltedrevne kjølere | Lavt to moderate |
| Børsteløs DC (BLDC) | 50W til 400W | 85 % til 92 % | Premium- og inverterkjølere | Høy |
| Induksjon med skyggelagt pol | 15W til 50W | 20 % til 35 % | Desktop og personlige minikjølere | Veldig lavt |
Motorstørrelsen for en luftkjøler bestemmes først og fremst av luftstrømbehovet (målt i CFM, kubikkfot per minutt) til rommet som kjøles, som igjen bestemmes av romvolumet, de ønskede luftskiftene per time, og det statiske trykket motoren må overvinne for å presse luft gjennom de våte kjøleputene. Å bruke riktig størrelse Air Cooler Motor handler ikke bare om kjøleeffektivitet: en underdimensjonert motor kjører på eller utover sine termiske grenser, noe som forkorter levetiden dramatisk, mens en overdimensjonert motor koster mer, bruker unødvendig strøm og ofte produserer overdreven støy og luftstrømturbulens.
Standardregelen for dimensjonering av fordampende kjølere er å oppnå 20 til 40 luftskift per time (ACH) i det avkjølte rommet, med 30 ACH som det typiske målet for komfortabel kjøling i varmt, tørt klima. Formelen er grei:
Nødvendig CFM tilsvarer romvolum (i kubikkfot) multiplisert med mål-ACH, delt på 60 minutter.
For et rom som måler 20 fot x 15 fot med et 8-fots tak, er volumet 2400 kubikkfot. Ved 30 ACH er den nødvendige luftstrømmen 2400 ganger 30, delt på 60, som tilsvarer 1200 CFM . Dette er luftstrømmålet som luftkjølermotoren og vifteenheten må levere sammen.
Forholdet mellom motoreffekt (watt) og levert luftstrøm (CFM) avhenger av viftebladdiameter, bladstigning og statisk systemtrykk (motstand fra de våte putene). Følgende generelle forhold gjelder for typiske fordampningskjølere for boliger med direktedrevne sentrifugal- eller aksialvifter:
Våte kjøleputer skaper motstand mot luftstrøm som motoren må overvinne. Denne motstanden måles i tommer vannsøyle (in. W.C.) og kalles statisk trykk. Standard cellulose honeycomb pads av 100 mm tykkelse skape ca 0,1 til 0,2 tommer W.C. av motstand. Tykkere stive medieputer på 150 mm dybde skaper 0,3 til 0,5 tommer W.C. Motoren og viften må være i stand til å levere mål-CFM ved systemets statiske driftstrykk. Når du bytter ut en luftkjølermotor, sjekk den originale motorens navneskilt for nominelt statisk trykk eller bruk puteprodusentens motstandsdata for å bekrefte at erstatningsmotoren er i stand til samme systemkurve.
En luftkjølermotor må samsvare med den elektriske forsyningen som er tilgjengelig på installasjonsstedet. Nøkkelparametere å verifisere før du kjøper en erstatnings- eller oppgraderingsmotor:
| Romareal (sq ft) | Romvolum (8 fot tak, cu fot) | Nødvendig CFM (30 ACH) | Anbefalt motoreffekt | Typisk applikasjon |
|---|---|---|---|---|
| 100 til 200 | 800 til 1600 | 400 til 800 | 80 til 120W | Soverom, lite kontor |
| 200 til 400 | 1600 til 3200 | 800 til 1600 | 125 til 185W | Stue, middels hall |
| 400 til 700 | 3200 til 5600 | 1600 til 2800 | 185 til 250W | Åpen leilighet, restaurant |
| 700 til 1200 | 5600 til 9600 | 2800 til 4800 | 250 til 375W | Verksted, butikk |
| 1200 til 2500 | 9 600 til 20 000 | 4 800 til 10 000 | 375 til 750W | Lager, fabrikk, arrangementssted |
Hver luftkjølermotor har et navneskilt festet til motorhuset som viser de kritiske driftsparametrene. Det er viktig å lese dette navneskiltet riktig når du bytter ut en motor eller kontrollerer at en reservedel samsvarer med originalen. Følgende spesifikasjoner vises på de fleste motornavneskilt, og hver har en spesifikk betydning for kjøligere ytelse.
Nominell effekt er den kontinuerlige utgangseffekten motoren leverer ved sin aksel under full designbelastning. For en luftkjølermotor tilsvarer dette den mekaniske kraften som trengs for å spinne viften med nominell hastighet mot systemets statiske trykk. Vanlige kjølermotorer for boliger er 80W, 100W, 125W, 150W, 180W og 200W. Industrielle kjølere bruker 250 W, 370 W (0,5 HK), 550 W (0,75 HK) og 750 W (1 HK) motorer. Ved utskifting, match den nominelle effekten nøyaktig: ikke bytt ut en 150W motor med en 125W original uten å verifisere at viften, akselstørrelsen, monteringsdimensjonene og driftshastigheten også er kompatible.
Hastighet bestemmer luftstrømmen og støynivået til kjøleren. En motor med høyere hastighet flytter mer luft, men genererer mer støy og krever en mer nøyaktig balansert vifteenhet for å unngå vibrasjoner. For boligkjølere, 1400 til 1450 RPM på 50 Hz forsyning er standardområdet for 4-polede PSC-motorer. Noen produsenter bruker 850 til 960 RPM (6-polet design) for roligere soverom og personlige kjølere. Industrielle remdriftsystemer kan bruke en motor som går med 1450 RPM koblet til en stor viftetrinse med et hastighetsforhold som reduserer viftehastigheten til 300 til 600 RPM , som tillater svært store viftediametere uten overdreven bladspisshastighet.
Driftskondensatoren til en PSC Air Cooler Motor er avgjørende for ytelsen. Kondensatoren skaper faseforskyvningen i hjelpeviklingen som produserer rotasjon. En feil kondensatorverdi får motoren til å gå varmere enn beregnet, reduserer effektiviteten og forkorter levetiden. Typiske verdier for boligkjølermotorer er 3 µF til 6 µF ved 400V eller 450V AC . Større industrimotorer kan bruke kondensatorer av 8 µF til 20 µF . Bytt alltid ut en defekt kondensator med en som har nøyaktig samme kapasitans og minst samme spenning. Bruk av en høyere kapasitansverdi forårsaker overoppheting av hjelpeviklingen; Ved å bruke en lavere verdi reduseres startmomentet og kjøreeffektiviteten.
Isolasjonsklassen indikerer den maksimale driftstemperaturen motorviklingene trygt kan opprettholde. Klasse B isolasjon (vanlig i standard boligkjølere) er vurdert til 130°C . Klasse F-isolasjon (brukes i kjølere av bedre kvalitet og alle industrielle kjølemotorer) er vurdert til 155°C . Når en kjøler brukes i et veldig varmt miljø eller går kontinuerlig i lange perioder, gir en klasse F isolert luftkjølermotor betydelig større margin mot viklingssvikt. Mange moderne kjølemotorer inkluderer også innebygd termisk beskyttelse: en bimetallbryter som åpner kretsen hvis viklingstemperaturen overstiger en sikker terskel og tilbakestilles automatisk når motoren avkjøles, og forhindrer permanent skade fra overbelastning eller blokkert luftstrøm.
Luftkjølere fungerer i miljøer med høy luftfuktighet og kan bli utsatt for vanntåke fra kjøleputene. Motorkapslingen må klassifiseres på riktig måte. En minimum IP44-klassifisering (beskyttet mot faste partikler større enn 1 mm og mot vannsprut fra alle retninger) kreves for enhver luftkjølermotor i direkte kontakt med fuktig luftstrøm. Motorer montert i posisjoner der de kan motta direkte vannsprut (som i luftstrømmen like nedstrøms for putene i noen design) bør ha en IP54- eller IP55-klassifisering . En motor med utilstrekkelig IP-klassifisering vil oppleve for tidlig lagerkorrosjon og viklingsisolasjonsbrudd fra fuktinntrengning.
Å bytte en luftkjølermotor er en enkel oppgave som de fleste teknisk dyktige huseiere kan fullføre på 30 til 60 minutter med grunnleggende verktøy. De kritiske trinnene er å matche spesifikasjonene for erstatningsmotoren nøyaktig, håndtere kondensatoren korrekt og sikre at viften er ordentlig sikret før testing.
Forstå hvorfor en Air Cooler Motor feil bidrar til å forhindre gjentakelse etter utskifting. De vanligste feilmodusene er:
Når en luftkjølermotor svikter og en direkte erstatning er nødvendig, er det verdt å vurdere om en oppgradering til en motor med bedre spesifikasjoner er kostnadseffektiv. Følgende forbedringer gir meningsfulle fordeler i den virkelige verden.
I varmt klima der luftkjølere fungerer i 10 til 16 timer per dag om sommeren, er viklingstemperaturen den primære drivkraften for aldring av motoren. Klasse F-isolasjon (vurdert til 155 °C mot 130 °C for klasse B) gir en 25°C ekstra termisk margin . I henhold til Arrhenius-aldringsmodellen for isolasjon dobler denne tilleggsmarginen isolasjonslevetiden omtrent ved tilsvarende driftstemperaturer, og forlenger forventet motorlevetid fra 8 til 12 år til 15 til 20 år i typisk boligtjeneste. Prispremien for en klasse F-klassifisert luftkjølermotor er vanligvis bare 10 til 20 % over en tilsvarende klasse B-enhet, noe som gjør den til en utmerket verdi i varmt klima.
Eldre kjølermotorer brukte åpne kulelager eller hylselager som krevde periodisk olje gjennom eksterne oljeporter. Moderne motorer med fabrikkforseglede, permanent smurte lagre eliminerer denne vedlikeholdsoppgaven fullstendig og gir bedre motstand mot fuktighet og støvinntrengning fra den kjøligere luftstrømmen. Ved utskifting av en eldre motor med åpent lager anbefales det alltid å velge et forseglet lagerutskifting uavhengig av om det var den originale lagertypen.
I områder med høy luftfuktighet i omgivelsene eller hvor kjøleren brukes i nærheten av et svømmebasseng, hage eller andre våte områder, vil oppgradering fra IP44 til en IP55-klassifisert luftkjølermotor forlenge levetiden betraktelig. Den totale kostnadsforskjellen mellom en IP44- og en IP55-motor med samme effekt er typisk $5 til $25 , som er ubetydelig sammenlignet med arbeidskostnadene ved en for tidlig motorutskifting.
For kjølere som brukes mange timer per dag, kan oppgradering fra en PSC-induksjonsmotor til en BLDC-motor redusere motorens energiforbruk med 25 % til 35 % ved tilsvarende luftstrømeffekt. For en 150W PSC-motor som går 12 timer per dag i 150 dager per år, er det årlige energiforbruket ca. 270 kWh . En BLDC-erstatning som leverer samme luftstrøm ved 100W sparer ca 90 kWh i året . Ved gjennomsnittlige strømpriser på $0,15 per kWh sparer dette ca $13,50 per år . Med BLDC-motoren og kontrolleren som koster omtrent $60 til $120 mer enn den tilsvarende PSC-motoren, er tilbakebetalingsperioden vanligvis 5 til 9 år , som stemmer rimelig godt overens med motorens levetid dersom energisparing er en prioritet.
| Attributt | Standard PSC-motor (150W) | BLDC-oppgradering (tilsvarende 100W) |
|---|---|---|
| Motoreffektivitet | 65 % til 70 % | 88 % til 92 % |
| Årlig energibruk (12 timer/dag, 150 dager) | 270 kWh | 180 kWh |
| Årlig energikostnad ($0,15/kWh) | $40,50 | $27,00 |
| Nominell levetid | 8 000 til 15 000 timer | 30 000 til 50 000 timer |
| Hastighetskontroll | Krever ekstern regulator | Integrert elektronisk kontroll |
| Omtrentlig kjøpskostnad for motor | $15 til $35 | $70 til $150 |
| Støynivå ved full fart | 42 til 52 dB(A) | 35 til 45 dB(A) |
For et 300 kvadratfot rom med et standard 8-fots tak, er romvolumet 2400 kubikkfot. Ved 30 luftskifter i timen er den nødvendige luftstrømmen 1200 CFM. En luftkjølermotor for boliger vurdert til 125 til 150 watt i en direktedrevet sentrifugalkjølerdesign vil typisk levere denne luftstrømmen. Hvis rommet har høye tak (10 fot eller mer), øker du motoren til 150 til 185 watt for å kompensere for det større volumet.
Det overveldende flertallet av husholdningsluftkjølere bruker en enfase kondensatordrevet (PSC) induksjonsmotor , også kalt en permanent delt kondensatormotor. Denne motortypen er kompakt, stillegående, pålitelig og designet for å kjøre kontinuerlig i fuktige omgivelser. Den krever en driftskondensator som er permanent koblet til kretsen, vanligvis vurdert til 3 µF til 6 µF. Premium og inverter luftkjølere bruker i økende grad BLDC (børsteløse DC) motorer for bedre effektivitet og variabel hastighetskontroll.
Ikke direkte. Kjøleeffekten til en fordampningskjøler avhenger av luftstrøm (CFM) og putefordampningsområde, ikke av motoreffekten alene. En motor med høyere watt øker bare luftstrømmen hvis viftebladets diameter og stigning også er tilpasset den høyere effekten. Montering av en overdimensjonert motor til en eksisterende vifteenhet vil kjøre motoren med delvis belastning, redusere effektiviteten, og kan øke hastigheten på viften utover designområdet, noe som forårsaker overdreven støy, vibrasjoner og potensiell mekanisk feil. Hvis mer kjøling er nødvendig, er den riktige tilnærmingen å velge en større kjøler designet som et tilpasset system, ikke bare for å erstatte motoren.
En motor som brummer på full linjespenning, men som ikke klarer å rotere, har nesten alltid en mislykket kjøre kondensator . Kondensatoren gir den faseforskyvede strømmen til hjelpeviklingen som skaper startmoment. Uten det utvikler motoren et magnetfelt, men kan ikke produsere rotasjon. Kondensatoren kan testes med en kapasitansmåler eller ved substitusjon med en kjent-god enhet med samme klassifisering. En mislykket kondensator er den vanligste og minst kostbare reparasjonen av luftkjølermotoren, og koster vanligvis $3 til $15 for erstatningsdelen.
De fleste boligluftkjølermotorer kjører kl 1400 til 1450 RPM on 50 Hz supply or 1700 til 1750 RPM på 60 Hz forsyning (4-polede motorer). Stillere soveromskjølere bruker 6-polede motorer som kjører på 950 til 960 RPM på 50 Hz . Industrielle kjølere med beltedrevne systemer kan bruke motorer med høyere hastighet koblet til vifteskiver med stor diameter gjennom en reduksjon av reim-og-skivehastighet, noe som resulterer i viftehastigheter på 300 til 600 RPM på bladet.
I de fleste moderne kjølere er vannpumpen en egen liten nedsenkbar enhet (vanligvis vurdert til 15 til 35 watt ) som sirkulerer vann fra reservoaret til distribusjonsrørene over putene. Hovedluftkjølermotoren driver kun viften eller viften. I eldre enkeltmotordesign kjørte hovedmotoren pumpen gjennom et belte fra motorakselen, men denne utformingen er stort sett foreldet fordi den separate pumpekonfigurasjonen er enklere, billigere å reparere, og lar viften kjøre uavhengig av pumpen for første luftsirkulasjon før putene er våte.
Antall poler bestemmer synkronhastigheten til motoren på en gitt tilførselsfrekvens. På 50 Hz forsyning har en 4-polet motor en synkron hastighet på 1500 RPM (faktisk hastighet ca. 1430 til 1450 RPM under belastning). En 6-polet motor har en synkron hastighet på 1000 RPM (faktisk ca. 950 til 960 RPM). Den 6-polede motoren beveger mindre luft per omdreining, men med lavere hastighet, noe som reduserer aerodynamisk støy og støy fra bladspissen. Dette gjør 6-polede luftkjølermotorer til det foretrukne valget for soveroms- og studiekjølere hvor stille drift er en prioritet, på bekostning av litt lavere maksimal luftstrøm for en gitt viftediameter.
En kvalitets PSC Air Cooler Motor i en riktig vedlikeholdt kjøler varer vanligvis 8 til 15 år i boligbruk, tilsvarende 8 000 til 15 000 driftstimer. Motorer i klima som krever drift hele året, i svært støvete miljøer, eller i kjølere med tilstoppede puter som reduserer kjøleluftstrømmen over motoren, kan svikte på så få som 3 til 5 år. Bytte ut kondensatoren hvert 5. til 7. år, rengjør motoren utvendig årlig for å opprettholde luftstrømmen, og
Nei, ikke uten også å bytte strømforsyning. En 110V-motor koblet til en 220V-forsyning vil umiddelbart brenne ut fra overstrømskader. En 220V-motor koblet til en 110V-forsyning vil kjøre med omtrent halvparten av det nominelle dreiemomentet, trekke for høy strøm, overopphetes og svikte. Tilpass alltid den nye luftkjølermotorens spenning nøyaktig til forsyningsspenningen ved installasjonen. Hvis du flytter en kjøler fra ett land eller region til et annet med en annen spenningsstandard, må hele motoren byttes ut med en som er klassifisert for den lokale forsyningsspenningen, sammen med eventuelle andre spenningsfølsomme komponenter i kjøleren.
Et minimum av IP44 er nødvendig for enhver luftkjølermotor som opererer i den fuktige luftstrømmen til en fordampningskjøler. IP44 betyr at motoren er beskyttet mot faste partikler større enn 1 mm og mot vannsprut fra alle retninger. For motorer installert i posisjoner der de kan motta direkte vanntåke fra putefordelingssystemet, en IP54- eller IP55-klassifisering gir bedre beskyttelse. Unngå å bruke motorer som kun er klassifisert til IP20 eller IP40 (vanlig i generelle vifter) inne i en luftkjøler, da fuktinntrengning vil forårsake for tidlig lager- og viklingssvikt innen 1 til 3 sesonger.
YS90L-4 380V 1500W 3-faset fordampende luftkjølermotor
YS100L-4 380V 2200W 3-faset fordampende luftkjølermotor
YS90L-4 380V 1500W 3-faset fordampende luftkjølermotor
DC149 220V/700W Ekstern BLDC luftkjølermotor
DC149 220V 850W Ekstern BLDC luftkjølermotor
DC149 220V 600W Ekstern BLDC luftkjølermotor