Краткое описание продукта
Серия PoleShade SP — это однофазный асинхронный двигатель с экранированными полюсами, специально разработанный для привода вентиляторов в режиме непрерывной работы в холодильном и бытовом оборудовании. Двигатель заключён в жёсткий корпус из литого под давлением алюминиевого сплава с текстурированной серебристо-серой отделкой; между двумя прочными половинами корпуса расположено прецизионное сердечник из кремниевой стали с укладкой листов, что обеспечивает максимальную конструктивную целостность и отвод тепла. Конструкция с экранированными полюсами — самая простая и надёжная топология однофазных двигателей переменного тока — не требует конденсаторов, центробежных пусковых выключателей и щёток, обеспечивая безотказную эксплуатацию без технического обслуживания на весь срок службы прибора. Благодаря стандартизированному квадратному монтажному шаблону, белому пластиковому приводному ступичному элементу с тремя соединительными выступами и однопроводному электрическому выводу серия SP представляет собой прямую замену двигателя для испарительных вентиляторов холодильников, поворотных и охлаждающих вентиляторов микроволновых печей, нагнетателей воздухоочистителей, вытяжных вентиляторов для ванных комнат и множества других применений с дробной мощностью в лошадиных силах.
Детальное описание продукта
Принцип затенённого полюса: элегантность через простоту
Двигатель с затенённым полюсом — это наиболее элегантно простая конструкция однофазного двигателя переменного тока с самозапуском, когда-либо созданная. Его принцип работы требует всего трёх компонентов: шихтованного статорного сердечника, одной медной обмотки (основной катушки) и одного или нескольких короткозамкнутых медных затеняющих колец, встроенных в часть каждой полюсной поверхности статора.
Когда переменный ток протекает через основную обмотку, он создаёт переменный магнитный поток в статорном сердечнике. Затеняющее кольцо — одновитковый элемент из толстой медной проволоки — задерживает нарастание потока в участке полюса, который оно охватывает, согласно закону Ленца: ток, индуцированный в короткозамкнутом кольце, создаёт противодействующее магнитное поле, сдвигающее по фазе поток в этом участке. Такой фазовый сдвиг между затенённой и незатенённой частями каждого полюса создаёт слабое вращающееся магнитное поле — достаточное для создания пускового момента и определения направления вращения.
Блеск этого проекта заключается в том, что он устраняет. Здесь нет конденсаторов, которые со временем стареют и выходят из строя. Нет центробежных выключателей, способных вызывать дугу, привариваться или залипать. Нет щёток, стирающихся в пыль. Нет коллектора, на котором могут образовываться «мёртвые зоны». Двигатель имеет ровно одну подвижную деталь — роторный узел. Такая радикальная простота напрямую обеспечивает исключительную надёжность: двигатели с экранированными полюсами обычно служат дольше тех приборов, которыми они управляют.
Механическим строением
Корпус серии SP изготавливается методом литья под высоким давлением из алюминиевого сплава — не из штампованной стали и не из пластмассы, полученной литьём под давлением. Такой выбор материала обусловлен целенаправленно и определяется требованиями к эксплуатационным характеристикам:
Терморегулирование. Теплопроводность алюминия (примерно 205 Вт/м·К) на порядки выше, чем у пластика (< 1 Вт/м·К), и значительно превосходит теплопроводность штампованной стали (~50 Вт/м·К). Литой корпус выполняет функцию теплоотвода, отводя тепло обмоток от сердечника статора и рассеивая его в окружающий воздух. Такое пассивное охлаждение критически важно в вентиляторах испарителей холодильников, где двигатель работает в замкнутом, плохо вентилируемом отсеке при температурах ниже температуры окружающей среды и при конденсирующейся влажности.
Конструкционная жёсткость. Две половины корпуса зажимают пакет пластин статора с контролируемым усилием сжатия, обеспечивая плотную укладку пластин на протяжении всего срока службы двигателя. При ослаблении пластины начинают вибрировать с частотой сети (50/60 Гц), создавая слышимый гул, известный как магнитострикционный шум. Конструкция литого корпуса серии SP устраняет вибрацию пластин на корню.
Устойчивость к коррозии. Корпус из алюминиевого сплава естественным образом устойчив к конденсирующейся влаге в условиях применения в холодильных установках. Текстурированное серо-серебристое покрытие — это не краска, а контролируемая поверхностная обработка, наносимая в процессе литья, что исключает риск отслаивания или осыпания краски внутрь прибора.
Конструкция статора и ротора
Сердечник статора изготовлен из высококачественных листов кремниевой стали (толщина 0,5 мм, марка 50W470 или эквивалент), каждый из которых штампуется отдельно, покрывается оксидным слоем для межлистовой изоляции и укладывается до проектной высоты набора. Оксидное покрытие предотвращает циркуляцию вихревых токов между соседними листами: без такой изоляции межлистовые вихревые токи вызывали бы нагрев и снижали КПД двигателя на 15–25%.
Теневые кольца изготовлены из чистой электролитической меди и плотно установлены в точно обработанные пазы на полюсных поверхностях статора. Поперечное сечение колец и их расположение рассчитаны так, чтобы оптимизировать угол сдвига фаз для достижения максимального пускового момента без избыточных потерь меди при работе двигателя.
Ротор выполнен по схеме «беличья клетка»: алюминиевая токопроводящая клетка получена литьём под давлением на стальном валу. Стержни и короткозамыкающие кольца ротора отлиты как единая монолитная алюминиевая конструкция, что исключает риск разрушения соединений стержней с короткозамыкающими кольцами — типичную проблему для роторов сборной конструкции. Ротор динамически сбалансирован для минимизации вибрации и износа подшипников.
Система подшипников
В серии SP используются втулочные подшипники из спечённой бронзы с пропиткой маслом — оптимальный выбор подшипников для двигателей с экранированными полюсами. В отличие от шариковых подшипников, требующих периодической повторной смазки и склонных к образованию вмятин на дорожке качения (бринеллированию) из-за вибрации при транспортировке, спечённые бронзовые подшипники самоcмазываются на весь срок службы. Пористая бронзовая матрица удерживает смазочное масло в микроскопических резервуарах; при вращении вала капиллярное действие и тепловое расширение подают масло на поверхность подшипника, обеспечивая гидродинамическую плёнку, предотвращающую контакт металла с металлом.
Фетровый масляный резервуар вокруг каждого подшипника обеспечивает дополнительную ёмкость смазки, увеличивая интервал между повторными смазками сверх расчётного срока службы прибора. Вал отшлифован с высокой точностью до шероховатости поверхности Ra ≤ 0,4 мкм для оптимальной совместимости с подшипниками.
Приводная ступица и муфта
Белый пластиковый приводной фланец, напрессованный на выходной вал, имеет на своей лицевой стороне три цилиндрических выступа, расположенных равномерно по окружности. Такая трёхвыступная конфигурация является отраслевым стандартом для соединения лопастей вентилятора испарителя холодильника и многих крыльчаток вентиляторов малогабаритных бытовых приборов. Соответствующие углубления в ступице лопасти обеспечивают зацепление с этими выступами, передавая крутящий момент за счёт положительного механического взаимодействия, а не только за счёт силы трения. Это исключает возможность проскальзывания лопастей вентилятора — критически важный аспект безопасности в холодильной технике, поскольку прекращение воздушного потока может привести к обмерзанию испарителя и повреждению компрессора.
Материал ступицы — полипропилен, армированный стекловолокном (GFPP), выбранный благодаря стабильности геометрических размеров в диапазоне рабочих температур двигателя, а также устойчивости к хладагентам, моющим средствам и пищевым кислотам, с которыми он может контактировать внутри бытовых приборов.
Электрические характеристики
Двигатели с экранированными полюсами по своей природе являются устройствами с постоянной скоростью — их рабочая скорость определяется частотой сети переменного тока и количеством полюсов статора, а не нагрузкой или напряжением (в пределах допустимого). Двигатель с 2 полюсами в сети 50 Гц работает приблизительно на 2800–2900 об/мин (синхронная скорость 3000 об/мин за вычетом скольжения), тогда как тот же двигатель в сети 60 Гц работает приблизительно на 3400–3500 об/мин. Двигатель с 4 полюсами работает со скоростью, вдвое меньшей указанных значений. Серия SP выпускается как в 2-полюсном, так и в 4-полюсном исполнении для соответствия требованиям к скорости в конкретных применениях.
Скорость нельзя регулировать электронным способом — двигатели с экранированными полюсами не совместимы с частотными преобразователями (VFD) или регуляторами скорости на основе тринисторов (triac). Для применений, требующих регулируемой скорости, рассмотрите нашу серию бесщёточных двигателей постоянного тока SilentDrive BLDC.
Двигатель потребляет номинальный ток при проектной нагрузке. Значительное недогрузка двигателя (например, работа без лопастей вентилятора) приводит к его вращению со скоростью, близкой к синхронной, и снижению потребляемого тока. Перегрузка вызывает увеличение скольжения, рост потребляемого тока и, в конечном итоге, остановку двигателя. В серии SP в качестве стандартного элемента предусмотрена термопредохранительная вставка, встроенная в основную обмотку: если температура обмотки превышает безопасный порог (обычно 130–150 °C), предохранитель размыкается необратимо, отключая двигатель для предотвращения риска возгорания.
Спецификации продукта
Параметр |
Спецификация |
Серия продуктов |
PoleShade SP-Series |
Тип двигателя |
Однофазный асинхронный двигатель с экранированными полюсами |
Материал корпуса |
Литой алюминиевый сплав (серебристо-серый текстурированный финиш) |
Статорное ядро |
Листы из кремнистой стали толщиной 0,5 мм с оксидным покрытием |
Экранирующее кольцо |
Чистая электролитическая медь, запрессованная |
Тип ротора |
Литая алюминиевая короткозамкнутая обмотка |
Конфигурации полюсов |
2-полюсная или 4-полюсная |
Варианты напряжения |
110–120 В / 60 Гц или 220–240 В / 50 Гц |
Диапазон мощности |
4 Вт – 34 Вт (в зависимости от применения) |
Скорость (2-полюсный, 50 Гц) |
~2800 об/мин |
Скорость (2-полюсный, 60 Гц) |
~3400 об/мин |
Скорость (4-полюсный, 50 Гц) |
~1400 об/мин |
Скорость (4-полюсный, 60 Гц) |
~1650 об/мин |
Направление вращения |
По часовой стрелке или против часовой стрелки (определяется расположением кольца затенения) |
Тип подшипника |
Бронзовая втулка из спечённого порошка, пропитанная маслом |
Ведущая ступица |
Белый GFPP, трёхвыступный муфтовый узор |
Материал вала |
Точноточёная углеродистая сталь (Ra ≤ 0,4 мкм) |
Тепловая защита |
Встроенный тепловой предохранитель (стандарт) |
Класс изоляции |
Класс B (130 °C) или класс F (155 °C) |
Степень защиты от проникновения |
Степень защиты IP20 (стандарт) / IP44 (герметичный вариант) |
Установка |
4 крепёжных болта или шпильки по углам (квадратный узор) |
Уровень шума |
≤ 40 дБ(А) на расстоянии 1 м |
Рабочая температура |
-30°C до +60°C |
Сертификаты |
CE, RoHS, UL (доступно в соответствии со спецификацией) |
Вес без упаковки |
~0,8–1,5 кг (в зависимости от модели) |
Гарантия |
2 года |
Часто задаваемые вопросы
В1: Как определить подходящий заменяемый двигатель для моего прибора?
Найдите номер модели, напечатанный на корпусе или этикетке оригинального двигателя. Если он не виден, измерьте: (1) расположение монтажных отверстий (расстояние между центрами угловых шпилек), (2) диаметр и длину вала, (3) конфигурацию муфты ступицы (три выступа — стандарт для серии SP) и (4) напряжение и частоту двигателя с таблички номинальных значений прибора. Направьте нам эти данные или фотографию оригинального двигателя, и мы подберём подходящую модель из серии SP.
В2: Может ли этот двигатель работать как от сети 50 Гц, так и от сети 60 Гц?
Конкретный двигатель серии SP рассчитан на работу либо при частоте 50 Гц, либо при 60 Гц — но не при обеих одновременно. Запуск двигателя, предназначенного для 50 Гц, при частоте 60 Гц приведёт к увеличению его скорости примерно на 20 % и снижению крутящего момента. Запуск двигателя, предназначенного для 60 Гц, при частоте 50 Гц приведёт к снижению его скорости примерно на 17 %, росту потребляемого тока и возможному перегреву. Всегда заказывайте вариант двигателя с соответствующей частотой для вашего региона: 50 Гц — для Европы, Азии, Африки и Австралии; 60 Гц — для Северной Америки, части Японии и части Южной Америки.
В3: Почему мой оригинальный двигатель с экранированными полюсами издаёт гул, но не запускается?
Наиболее распространённой причиной является заклинивание подшипника из-за высохшей смазки, особенно в двигателях вентиляторов испарителя холодильников, которые работают в течение многих лет в холодной конденсирующей среде. Другие причины включают повреждение затеняющего кольца (визуально — треснувшее или отсутствующее медное кольцо на полюсной поверхности статора), межвитковое замыкание обмотки или механическое препятствие, мешающее вращению ротора. Хотя замена подшипника возможна, стоимость трудозатрат обычно превышает стоимость нового двигателя — серия SP рассчитана так, чтобы замена была экономически выгоднее ремонта.
В4: Можно ли изменить направление вращения?
Направление вращения двигателя с экранированными полюсами определяется физическим расположением экранирующих колец на статорных полюсах — это неизменная конструктивная особенность двигателя, которую невозможно изменить после изготовления. Если требуется противоположное направление вращения, необходимо заказать вариант с вращением по часовой стрелке (CW) или против часовой стрелки (CCW) соответственно. При оформлении заказа подтвердите требуемое направление вращения, наблюдая за исходным двигателем со стороны конца вала.
В5: Почему следует выбирать двигатель с экранированными полюсами вместо бесщёточного двигателя постоянного тока (BLDC)?
Двигатели с экранированными полюсами обладают двумя решающими преимуществами: простотой и низкой стоимостью. Для их работы не требуются электронные схемы управления, плата управления и источник постоянного тока — достаточно подключить двигатель к сети переменного тока, и он начнёт работать. В приложениях, где допустима работа с постоянной скоростью, а главным приоритетом является минимальная себестоимость комплектующих, двигатели с экранированными полюсами остаются оптимальным выбором. Для приложений с регулируемой скоростью, высокой эффективностью или сверхтихой работой мы рекомендуем нашу серию бесщёточных двигателей SilentDrive BLDC. Эти две технологии дополняют, а не конкурируют друг с другом: во многих бытовых приборах двигатель с экранированными полюсами используется для вентилятора испарителя, а BLDC-двигатель — для компрессора или основного вентилятора.
Вопрос 6: Каков ожидаемый срок службы этого двигателя?
Серия SP спроектирована для срока службы 30 000–50 000 непрерывных рабочих часов при номинальной нагрузке и нормальных условиях окружающей среды. Основным фактором, ограничивающим срок службы, является истощение смазки подшипников, которое происходит постепенно в течение нескольких лет эксплуатации. При использовании в качестве вентилятора испарителя холодильника (обычно 16–18 часов в сутки при температуре 0–10 °C) это соответствует примерно 5–8 годам службы — что совпадает или превышает расчетный срок службы большинства бытовых холодильных аппаратов.
EN
ОНЛАЙН
