Les ventilateurs sont un composant systématique essentiel du système de refroidissement, en particulier dans des applications telles que la réfrigération des supermarchés, les armoires CVC et de télécommunications. Les moteurs à commutation électronique (EC) changent la donne pour de nombreux concepteurs car ils permettent aux ventilateurs de fonctionner à des vitesses précises, contrairement aux moteurs à courant alternatif (AC), qui doivent fonctionner à pleine vitesse même dans les applications qui ne nécessitent pas de refroidissement.
Faire fonctionner le ventilateur à la vitesse appropriée signifie moins de consommation d'énergie, moins de bruit et moins de contraintes sur les composants que les moteurs à pôles enveloppés et les moteurs à condensateur permanent (PSC). Depuis de nombreuses années, ces deux moteurs constituent le choix dominant dans les applications de ventilateurs et de ventilateurs. Le moteur est simplement utilisé pour faire tourner le ventilateur, ce qui provoque le flux d'air nécessaire pour refroidir le groupe frigorifique et l'électronique.
Les moteurs à pôles carénés gaspillent beaucoup d’énergie sous forme d’énergie thermique et fonctionnent à une vitesse fixe déterminée par la fréquence de l’alimentation électrique. Les performances du moteur PSC sont améliorées, mais son efficacité atteint toujours un pic proche de la pleine vitesse.
Le moteur EC convertit la tension alternative en tension continue et permet au ventilateur de fonctionner efficacement avec la conversion appropriée. Cela permet aux concepteurs d'utiliser des alimentations plus petites, de réduire les coûts d'exploitation et de répondre aux normes modernes d'efficacité énergétique.
Les moteurs EC combinent des moteurs CC sans balais avec une électronique intégrée pour une plus grande efficacité, un contrôle précis de la vitesse et une plus grande flexibilité. Le mécanisme de commutation électronique contrôle le courant dans l'enroulement du moteur dans une séquence contrôlée, ce qui est idéal pour les applications de commande numérique et électronique.
Application rapide des ventilateurs EC
Pendant de nombreuses années, étant donné le coût de l'électronique et des aimants, il a été difficile de justifier l'augmentation du coût matériel lié à l'investissement dans des moteurs EC alors qu'un simple moteur caréné ou PSC peut faire l'affaire. L'électronique de puissance devenant de moins en moins chère et les coûts énergétiques augmentant, l'EC est de plus en plus utilisée dans les systèmes CVC avancés et d'autres équipements nécessitant une vitesse variable et un fonctionnement silencieux.
Avec les moteurs EC, la vitesse du ventilateur peut être augmentée ou diminuée en fonction des signaux de température, de pression ou du réseau. Cela se traduit par une durée de vie des roulements plus longue, des courants de démarrage plus doux et des intervalles de maintenance plus longs. De plus, un modèle de ventilateur peut être utilisé pour plusieurs SKU. Dans cette optique, les fabricants de ventilateurs intègrent la technologie EC dans des composants complets qui peuvent facilement s'adapter aux conceptions existantes.
Les ventilateurs EC sont désormais la norme pour de nombreux nouveaux équipements de réfrigération commerciale, ventilateurs CVC et racks de télécommunications. En Amérique du Nord, plus de la moitié des nouveaux systèmes CVC commerciaux sont équipés de moteurs EC, et les équipements de réfrigération des supermarchés sont transformés pour récupérer rapidement les coûts grâce aux économies d'énergie. Bien entendu, les moteurs à courant alternatif ne sont pas silencieux et sont souvent indispensables dans les applications à faible coût et à vitesse fixe où l'efficacité à charge partielle n'est pas importante.
Remplacement des anciens équipements par exm-papst prêt à l'emploi AxiACi
En tant que pionnier de l'innovation combinant des moteurs CC sans balais avec des conceptions de ventilateurs compactes et efficaces, ebm-papst a été le moteur de la technologie des moteurs EC pour les ventilateurs et les soufflantes. Les éoliennes de la société intègrent des moteurs, des composants électroniques de commande et des turbines optimisées sur le plan aérodynamique dans un seul ensemble pour un fonctionnement silencieux, un contrôle précis de la vitesse et des économies d'énergie significatives.
La série de ventilateurs AxiACi de la société (Figure 1) a été conçue pour remplacer les ventilateurs AC conventionnels, offrant aux concepteurs un moyen viable de mettre à niveau les applications de refroidissement sans modifications majeures pour obtenir des améliorations de l'efficacité énergétique et des performances modernes.
Figure 1 : Les ventilateurs AXACi utilisent des moteurs EC pour remplacer les anciennes solutions AC. Source photo : EBM-PAPST)
L'unité AxiACi combine robustesse et large gamme d'adaptabilité environnementale, fonctionnant dans la plage de températures de - 40 °C à +75 °C. Ces unités sont adaptées dans le monde entier pour connecter des entrées de 90 VAC à 264 VAC (50/60 Hz) et utilisent des moteurs multipolaires triphasés pour réduire le bruit structurel.
Avec une durée de vie de 65 000 heures, le ventilateur ebm est la meilleure alternative aux anciennes solutions. Ce ventilateur utilise un moteur GreenTech EC efficace et un boîtier CA à efficacité de classe EC, comblant le vide entre les ventilateurs CA conventionnels et les solutions de commutation entièrement électroniques.
Le modèle AxiACi120 (par exemple, 8315100190) est un remplacement fiable pour les anciens ventilateurs AC dans les applications de refroidissement d'armoires, de ventilation industrielle ou de réfrigération. La conception axiale tubulaire de 119 mm x 119 mm x 38 mm fournit un débit d'air d'environ 101 CFM lors d'un fonctionnement sur une alimentation commune de 115/230 V CA. Avec un indice de résistance à la poussière et à l'eau IP65, le produit fonctionne à des températures ambiantes extrêmes allant de -40 °C à +70 °C et est idéal pour les mises à niveau prêtes à l'emploi.
Pour les conceptions nécessitant des produits plus compacts, les modèles AXIACI92U (par exemple, 8315100286) mesurent 92 mm x 92 mm x 38 mm pour les espaces plus petits et les applications nécessitant un refroidissement plus léger. Bien que le flux d'air soit relativement doux, le produit fournit une pression statique incroyable de 0,622 pouces HO (155 Pa) permettant à l'air de passer à travers des filtres restrictifs, des grilles ou des canalisations en aval.