EC遠心ブロワーモーターは低風量用途に使用できますか？ - ブログ

AB Motors のカタログを閲覧して疑問に思ったことがあるなら、「できる？EC遠心送風機低風量用途でのモーターの動作はどうですか?」、あなたは一人ではありません。過去 10 年間、送風機システムのトラブルシューティング、狭いニッチなスペースでのモーターのテスト、数え切れないほどのエンジニアに仕様書を確認させてきたサプライヤーとして、この質問は少なくとも週に 1 回は聞かれます。短い答えは?はい-しかしエネルギーの無駄、早期の磨耗、パフォーマンスのギャップを避けるために、いくつかの重要な点を正しく理解する必要があります。実際のサプライヤーの経験、当社のワークショップでのテストデータ、そしてほとんどの人がブロワーを検討しないようなスペースで当社のモーターを使用したお客様からのフィードバックを組み合わせて、これを分析してみましょう。

まず、ここで「低風量」とは何を意味するのかを明確にしましょう。 HVAC 技術者の場合、これは一般的なダクト工事の場合、通常 50 ～ 500 立方フィート/分 (CFM) です。しかし、サーバーラックの冷却、住宅のバスルームの排気、小さな住宅のコンパクトな HVAC ゾーン、さらには携帯用酸素濃縮器などの医療機器の機器冷却など、はるかに小さなスペースにも適用されているのを私たちは目にしてきました。私たちが耳にする最大の誤解は、電子整流設計、可変速度制御、高効率を備えた EC モーターは、高 CFM の過酷な作業にのみ使用されるというものです。それは真実からかけ離れたものではありません。ECモーターその秘密は、速度を動的に調整する能力にあり、これにより、低風量セットアップで一般的な、一貫性のない低需要サイクルに最適です。

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EC 遠心ブロワーモーターが AC 遠心ブロワーモーターとどのように異なるのかという基本から始めましょう。EC 遠心ブロワーモーターの低容量のスーパーパワーはそこから生まれるからです。従来の AC モーター、特にシェードポールまたは PSC (永久分割コンデンサ) モデルは固定速度で動作し、ファンのスロットルを下げて設定を低くすると風量が急激に低下します。 AC ブロワーを絞ると、気流が減少するだけでなく、余分な背圧が発生してエネルギーが無駄になり、モーターが過熱して寿命が短くなります。一方、EC モーターは、マイクロプロセッサーを使用してローターへの電圧と周波数を直接調整するため、背圧ペナルティをほとんど追加することなくスムーズに速度を調整できます。つまり、エネルギーを無駄にしたりモーターに負担をかけたりすることなく、低風量設定をダイヤルできるということです。私たちは昨年、当社の 12v 85W 5060hz 遠心ファンモーター出力遠心ファンモデルの 1 つを使用してこれをテストしました。ここ。 150 CFM に設定すると、消費電力は 12 W で、テストした同等の AC モーター (同じ速度で同じ風量で 80 W を使用) よりも 85% 少なくなります。これらをサーバーラックの排気に使用しているクライアントが、設置の最初の四半期でそのゾーンのエネルギー料金が 60% 削減されたと報告したのも不思議ではありません。

ただし、ここに問題があります。すべての EC 遠心ブロワーモーターが低風量作業用に設計されているわけではありません。サイズと定格電力はあなたが思っている以上に重要です。 10,000 CFM 向けに設計された 1HP EC モーターは、200 CFM のアプリケーションには過剰であり、10% の速度で実行しようとすると、モーターが過度に振動したり、一貫したエアフローを維持できなくなったりする、いわゆる「低速不安定性」が発生する可能性があります。そのため、モーターの定格出力とインペラのサイズを、お客様の少量生産ニーズに正確に適合させることは、交渉の余地のないものです。利用可能な 48V 85W 5060hz モーター遠心排気ファンモーターブロワー EC ファンのメーカーを見てみましょう。ここ。当社はこれを低 CFM 排気システム向けに特別に設計しました。85 W が 100 ～ 400 CFM のスイートスポットであり、インペラはあまり速く回転する必要なく空気を移動できるサイズになっているため、不安定さが解消されます。住宅の配管工事のクライアントは、シンク下のカビ修復通気口としてこれらを使用し、静かに動作し (冷蔵庫よりも静かな 28 デシベル)、小型の AC 送風機から発生する不安定で不均一な空気がなく、安定した空気の流れを維持できると報告しました。

もう 1 つの要因は制御の互換性です。これは、EC モーターを少量のジョブに適応させるときに多くの人が間違える点です。ほとんどの EC ブロワーにはドライバーが内蔵されていますが、速度を調整するために 0 ～ 10 V や PWM (パルス幅変調) などの外部制御信号が必要なものもあります。低風量アプリケーションでサーモスタットまたは単純な可変速コントローラーを使用する場合は、モーターがその信号と接続できることを確認する必要があります。たとえば、当社の 115V モーター出力遠心ファンモーター 0-10V モーターブロワー、リンクここは、標準の 0 ～ 10 V サーモスタットとシームレスに組み合わせられるため、小規模な住宅用 HVAC ゾーンに最適です。そのため、ゾーンが軽く使用されている場合は 50 CFM で動作し、必要に応じて 200 CFM まで上昇するように設定できます。ミニスプリットシステムを設置しているクライアントは、300 平方フィートのゲストコテージにミニスプリットシステムを使用していましたが、低速でハム音やカタカタ音を立てる古い AC モデルとは異なり、夜間に送風機が動作する音が聞こえないと私たちに言いました。

大規模で少量のアプリケーションについてはどうですか?ちょっと待って、「大規模な」少量ジョブとは何だろうと考えているかもしれません。産業用では、低風量でも 500 ～ 1,000 CFM の範囲に収まる可能性があり、そこで当社の 230v 170W ビッグモーター EC 遠心ファンモーターが電気的に利用可能になります。こここれらのモーターの定格は 400 ～ 1,200 CFM で、小型のモーターと同様に低速でも処理でき、連続的で頻繁な使用向けに構築されているという利点もあります。当社はこれらを自動販売機のメーカーに供給しました。自動販売機では、ソーダやスナックのクーラーの安定性を保つために、一定の低量の空気の流れが必要です。当社の EC モーターに切り替える前は、低速時の過熱のため、AC ブロワーを 18 か月ごとに交換していました。 2 年経った今では、交換する必要のあるものはありません。それが現実世界での勝利であるからこそ、この質問をする価値があるのです。

エンジニアが犯す最も一般的な間違いの 1 つは、どの EC モーターも少量の場合には機能すると仮定することですが、それは真実ではありません。モーターの「ターンダウン比」、つまり安定した空気の流れを維持できる速度の範囲に注目することが重要です。当社の EC 遠心ブロワーの場合、ターンダウン比は通常 10:1 です。これは、不安定になることなく最大定格速度の 10% で動作できることを意味します。これは、低風量作業では非常に広い範囲です。たとえば、定格 1,000 CFM のモーターは 100 CFM で安全に動作でき、小さな排気ガスや低容量の HVAC のニーズをほぼすべてカバーします。対照的に、AC モーターのターンダウン比が 2:1 を超えることはほとんどないため、それほど低くても問題なく動作することはできません。これを、外部ローターモータービッグモーター EC 遠心ファンを備えた 230V 遠心ファンでテストしました。ここそして、速度 5% (3,000 CFM モーターの場合 150 CFM) であっても、振動がなく、一貫したスムーズな空気の流れが維持されることがわかりました。食品加工のクライアントは、詰まりを避けるために安定した空気の流れが重要である低粉塵の材料移送システムにこれらを使用し、ブロワーが失速したりサージしたりしないため、メンテナンス時間を 40% 削減しました。

ちょっと待ってください。エネルギー効率はどうですか?これは、少量のアプリケーションにとって大きな推進力ですよね? 1 日 2 時間稼働する小さなバスルームの排気の場合、エネルギーの節約はそれほど大きくないように思えるかもしれませんが、その設定を 10,000 世帯に合計すると、年間数百万 kWh の節約になります。 EC モーターは、低速でも AC モーターよりも 30 ～ 50% 効率が高くなります。たとえば、当社の 12V モーターは、50 CFM でわずか 5W しか消費せず、定常速度での風量を維持できない 10W AC モーターよりもはるかに少ないです。これは、エンドユーザーにとって光熱費の削減につながります。そのため、CFM の高いプロジェクトだけでなく、すべての少量住宅および商業プロジェクトに EC ブロワーを指定する建設業者が増えています。

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しかし、正直に言うと、EC 遠心ブロワーモーターが低風量用途には適さない場合があります。システムの背圧が非常に厳しい場合 (フィルターがほぼ詰まりかけている 50 CFM の排気など)、それを補うためにモーターの速度を調整する必要がある場合がありますが、すべての EC モーターがそれに対処する感度を内蔵しているわけではありません。また、予算が限られており、固定速度で動作するブロワーのみが必要な場合は、シェードポール AC モーターの方が前払いで安くなる可能性があります。しかし、エネルギー効率、長寿命、一貫した性能が重要となるほとんどのアプリケーションでは、EC モーターが最適です。また、少量のジョブで EC モーターを使用し始めた多くのクライアントが、時間の経過とともに節約効果が積み重なるため、最終的にはブロワーの全製品を EC に切り替えることになることもわかりました。

結局のところ、「EC 遠心ブロワーモーターは低風量用途にも使用できますか?」という質問に対する答えが得られます。それははっきりとしたイエスです-適切なモデルを選択し、特定のニーズに合わせた場合。サプライヤーとしての私の仕事は、モーターを販売することだけではありません。私が長年見てきた間違い、つまり振動する大きすぎるモーター、制御システムと接続できないモーター、またはエネルギーを無駄に消費するモーターの購入をお客様が回避できるよう支援することです。小さな HVAC ゾーン、サーバーラック、バスルームの排気装置、産業用資材移送システムなど、低風量プロジェクトに取り組んでいる場合は、当社のチームに連絡して要件を確認してください。当社は、適切な EC 遠心ブロワーモーターの選択をお手伝いし、制御システムで動作することを確認し、性能主張を裏付けるラボテストデータも提供します。少量の作業に過剰なモーターや不十分なモーターを使用して時間を無駄にする必要はありません。EC モーターはそのために設計されており、低速で安定した効率的なエアフローを必要とするあらゆるアプリケーションにとって革新的です。

参考文献

米国エネルギー効率経済評議会。（2022年）。低容量 HVAC システム用の EC モーターテクノロジー。 ACEEE テクニカルレポート。
送風機・排気ファン工業会（2021年）。可変速度での EC ブロワーモーターのパフォーマンスメトリック。 BEMFA 空気移動技術ジャーナル。
アンダーライターズラボラトリー。（2020年）。低電圧 EC ブロワーモーターの安全規格。 UL 778、第 3 版。
国際エネルギー機関。（2023年）。低電力の産業用および住宅用アプリケーションにおける EC モーターのエネルギー節約の可能性。 IEA 効率モーターシステムレポート。
空調設備Rニュース。（2022年）。ケーススタディ: 小規模商業用 HVAC ゾーンの EC ブロワー、60% のエネルギー削減。