ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

EC-двигатели: что, где, почему и зачем . Двигатель безынерционный


Чем отличаются катушки инерционные от безынерционных? :: SYL.ru

Любому начинающему рыбаку очень трудно сориентироваться на рынке снастей – огромный выбор удочек и спиннингов, всевозможных аксессуаров и лески, не говоря уже про катушки, которые имеют большой разбег в цене и характеристиках. Чтобы как-то помочь начинающим рыбакам, создана данная статья. В фокусе - катушки инерционные и безынерционные, различие между ними и рекомендации, которые непременно пригодятся перед покупкой любому новичку.

катушки инерционные

Доступно и понятно

Между собой катушки инерционные от безынерционных отличаются сбросом лески в процессе закидывания снасти. Обычная физика – либо леска сбрасывается с неподвижной катушки, либо катушка по инерции прокручивается в сторону натяжки лески, предоставляя возможность сброса. Вокруг этих двух видов катушек миллионы споров, которые длятся несколько десятков лет и до сих пор не утихают. Читателю предоставляется возможность самому решить, какую катушку ему необходимо приобрести, ведь на рынке инерционные и безынерционные устройства делят рынок поровну, и ни один из видов на пенсию не собирается.

Немного об инерции

Своим внешним видом обычная инерционная катушка больше напоминает бобину с намотанной на неё леской, однако при более тщательном осмотре можно обнаружить, что внутренние грани катушки идеально отполированы. Дело в том, что при быстром сбросе лески и её обратной намотке на катушку происходит постоянное трение между динамическими и статическими объектами.

Инерционная катушка требует использовать тяжёлую приманку либо грузило, иначе заброс снасти на большое расстояние не удастся. Ведь в процессе заброса груз, пытаясь увлечь за собой леску, сталкивается с сопротивлением катушки, которое по мере извлечения лески снижается. При достижении прикормкой места назначения на воде натяжка лески уменьшается, а катушка по инерции продолжает отдавать леску.

инерционная катушка

Дорогой и сложный механизм

Инерционные катушки для удочки имеют прямого конкурента – безынерционные устройства, которые в народе называют «мясорубками». Такое название вполне объяснимо, и дело даже не в визуальной схожести. Принцип действия такой катушки основывается на червячной или кривошипно-шатунной передаче вращения. Визуально процесс активного сброса и намотки лески кажется довольно простым, однако есть много сложностей, которые возникают при обслуживании механизма – собрать и разобрать безынерционную катушку в домашних условиях под силу не каждому. А если учесть, что обслуживание рекомендуется производить после каждого использования, то у многих заядлых рыбаков отпадает желание приобретать дорогое устройство.

Нахлыстовая катушка

Для нахлыстовой ловли, когда используется легковесная наживка, порой даже живая (муха, стрекоза), применяется нахлыстовая катушка. Это обычная инерционная катушка для спиннинга, разве что больших размеров. Такая катушка в забросе практически не участвует, так как снасть забрасывается методом хлыста (с раскручиванием вокруг собственной оси), а стравливается обычным течением водоёма. Однако обязательным компонентом нахлыстовой инерционной катушки является храповик или регулятор тяги, который препятствует быстрому раскручиванию катушки.

Скорость сматывания лески напрямую зависит от диаметра катушки, чем он больше, тем медленнее происходит вращение по инерции. Естественно, и подмотать приманку или пойманную рыбу к берегу с такой катушкой проще. Но рыбаки стараются выбирать устройства меньше и легче, ведь нахлыстовая ловля очень часто затягивается не на один час, а держать в руках спиннинг с большой катушкой очень тяжело.

инерционная катушка для спиннинга

Достойное предложение отечественного производителя

Инерционная катушка "Нельма" для нахлыстовой ловли известна многим рыбакам не одно десятилетие. Ведь не зря о её тактико-технических характеристиках и приёмах ловли сняли документальный фильм с одноимённым названием. Понятно, что после демонстрации фильма на телевидении катушка Нельма нашла себе много поклонников.

Механизм популярной катушки сравнивается с револьвером системы «Нагана» - такой же простой и безотказный. Размер известный российский конструктор Василий Пилипчук выбрал не случайно. Внешний диаметр барабана – 114 мм, а внутренний – 90 мм, являются результатом многолетних экспериментов и исследований. Идеально подобранные размеры позволили создать лёгкое, прочное и очень удобное устройство.

Классика, доставшаяся по наследству

Катушка инерционная "Невская" больше известна среди старшего поколения рыболовов, ведь её расцветом принято считать середину прошлого столетия. На водоёмах очень часто можно встретить рыбаков с этой легендарной катушкой. Чем же привлекает людей это ветхое на вид устройство? Небольшой вес, простота и надёжность, огромный ресурс работы и возможность постоянной модернизации, низкая цена и приспособленность к любым погодным условиям – это лишь часть положительных характеристик, которые можно найти в средствах массовой информации.

инерционные катушки для удочки

Интересно, что некоторые издательства, выпускающие журналы о рыбалке, вновь подняли вопрос о качественных снастях на российском рынке. Оказывается, что многие недорогие устройства, произведённые за Великой Китайской стеной, очень низкого качества. Все рекомендации профессионалов сводятся к одному – желающим сэкономить на покупке снастей без товаров отечественного производства не обойтись.

Удобства пользования

Катушки инерционные могут быть не только для левши и правши. Если углубиться в функционал, который представлен на рынке, то пользователь много чего интересного найдёт для себя. Очень хорошо, если катушка оснащена механизмом для более плотной укладки лески. По сути, на одну и ту же шпулю вместится больше лески, если умный механизм будет её равномерно наматывать. Желающим сэкономить на покупке для достижения того же результата придётся в качестве механизма использовать указательный палец, совершая те же движения, что делает дорогое устройство.

Если инерционная катушка снабжена системой торможения, стоит обратить внимание на толщину лески при покупке. Большинство производителей указывают максимальный диаметр на корпусе катушки, превышать его не нужно. Ведь торможение получается неэффективным, и толстая леска просто уничтожает механизм.

инерционные катушки для рыбалки

Чудо-мультипликатор

Не нужно думать, что инерционные катушки для рыбалки наряду с дешевизной имеют удручающий внешний вид и вытянут все силы из рыбака, который будет сматывать вымотанную на сотню метров леску. Технологии не стоят на месте, и наряду с безынерционными устройствами, оснащёнными сложными механизмами, поклонники инерционного оборудования найдут себе достойную катушку из мультипликаторов.

Катушки инерционные с большим количеством подшипников и передаточным отношением между механизмом рукояти и барабана - далеко не новшество в рыболовном мире, особенно когда речь идёт о мультипликаторах. Естественно, чем больше функций в катушке, тем выше цена устройства и сложнее механизм, однако поклонников у этих катушек меньше не становится.

Очень осторожно нужно относиться к выбору передаточного отношения для катушки. Понятно, чем оно больше, тем быстрее происходит сматывание лески. Только покупатель почему-то забывает, что увеличенная частота шпули приводит к быстрому износу. Либо нужно уделить внимание качественному обслуживанию механизма, либо отдать предпочтение меньшей передаче.

Кратко о различиях мультипликаторов

В первую очередь разделение идёт между классикой и троллингом. Классическое устройство типа «бочонок» предназначено для заброса тяжёлых приманок (25-100 грамм). А вот для троллинга, включая морские катушки, применяются мультипликаторы со счётчиками. На рынке таких устройств около 50%, и они в диковинку многим начинающим рыболовам. Страшного ничего в этом нет, счётчик предназначен для маркировки лески при опускании воблера на нужную глубину.

Цена устройств сильно зависит от материала корпуса и фрикциона. Пластик, алюминий или титан – решать покупателю, главное - всегда помнить, что увеличение цены происходит пропорционально увеличению долговечности.

Много разговоров вокруг системы торможения в мультипликаторах. Такие инерционные катушки для удочки имеют следующие виды тормозной системы: магнитная, механическая, центробежная. Начинающий рыболов особой разницы не почувствует, пока не перепробует каждый вид по отдельности, поэтому нет смысла в конкретике.

как намотать леску на инерционную катушку

Какому мультипликатору отдать предпочтение?

Принцип выбора катушек, как и остальных снастей, для любого рыбака уникален и вряд ли подойдёт каждому желающему. Выбор можно делать по цене, качеству, весу, удобству обслуживания, методу лова и так далее. Однако если следовать новой тенденции и отдавать предпочтение хорошо зарекомендовавшему себя на рынке бренду, то можно прислушаться к советам профессионалов, которые оставили свои отзывы в средствах массовой информации.

  1. Shimano. Бренд номер один в мире по производству не только велосипедных запчастей. Для японского гиганта катушки рыболовные инерционные – это двигатель торговли. По статистике, устройства Shimano более долговечны, нежели конкуренты.
  2. Daiwa. Недорогое решение от японских инженеров в первую очередь наводнило рынок множеством модификаций. Каждый рыбак, от любителя до профессионала, всегда найдёт нужное устройство.
  3. Abu Garcia. Легендарная инерционная катушка для спиннинга «Амбассадор» разработанная шведским концерном, до сих пор пользуется спросом не только у рыболовов, а и у коллекционеров. Безотказный инструмент в руках профессионала.

Вопрос – ответ: намотка лески

Актуальным среди начинающих рыбаков остаётся вопрос «как намотать леску на инерционную катушку». Поначалу процесс кажется довольно простым, ведь в отличие от безынерционных устройств, прямолинейный механизм не перекручивает леску. Зато из-за этой прямолинейности возникает проблема с узлом, который постоянно прокручивается, особенно если вместо лески используется плетёнка.

Всё очень просто: на шпулю нужно в один слой намотать тесьму или слой тонкой ткани. Сделав петлю и продев через неё основную леску, нужно затянуть узел поверх намотанной ткани. Придерживая узел пальцем, сделать пару витков лески вокруг шпули. Убрать палец и аккуратно, внатяжку намотать равномерно пару десятков витков. После чего, одев бобину с леской на карандаш и зажав механизм между коленями, можно приступить к наматыванию лески на инерционную катушку.

Многие рыбаки, стараясь намотать леску на катушку, в качестве натяжителя используют книгу. Такой способ довольно популярен среди владельцев безынерционных устройств – книга не позволяет леске запутаться или перекрутиться. Для данного способа подойдёт крупногабаритная книга: телефонный справочник, энциклопедия, томик Ленина. Главное, чтобы книга не раскрывалась самопроизвольно в результате натяжки лески.

Вопрос – ответ: заброс снасти

Вопрос «как забрасывать инерционную катушку» вызовет улыбку на лице любого рыболова, ведь на самом деле забрасывается снасть с наживкой. Но этот процесс довольно сложный, если сравнивать его с тем же безынерционным устройством. Как ни странно, дело в инерции, которую нужно замедлить и остановить в нужный момент, иначе время на рыбалке уйдёт на разматывание «бороды» запутанной лески.

инерционная катушка фото

Без обучения тут не обойтись – профессионалы рекомендуют изучить принцип действия инерционной катушки с помощью маятникового способа заброса снастей. Взяв спиннинг в одну руку, а снасть - в другую, необходимо отпустить леску так, чтобы рукоять удочки оказалась на уровне талии, а снасть оказалась на уровне колена. Разблокировав катушку, и приподняв удилище, необходимо совершить маятниковое движение вперёд, увлекая снасть в том же направлении. При касании снасти воды плавным движением поставить барабан катушки на тормоз. Научившись контролировать сброс лески таким способом, можно переходить к маховым забросам.

Чего не стоит делать начинающим рыболовам

На рынке инерционная катушка для спиннинга очень часто предлагается продавцом в полном сборе. Понятно, что такое решение значительно облегчает усилия новичка в выборе всех компонентов по отдельности, а также экономит много времени на перемотку лески и вязку узлов. Однако чаще продавец собирает комплект из товаров, которые давно залежались у него на полках или имеют какой-то брак. В средствах массовой информации многие профессионалы рекомендуют заплатить больше за отдельные компоненты, нежели покупать «кота в мешке», ведь человеку, малознакомому со снастями, трудно будет сориентироваться и найти брак при самостоятельном визуальном осмотре компонентов.

Данная рекомендация касается и любителей приобретать товары из вторых рук через интернет. Даже почти новая инерционная катушка, фото которой будет безукоризненным на первый взгляд, может иметь много мелких повреждений, начиная от битых подшипников, вызванных падением, до обычной ржавчины внутреннего механизма.

В заключение

Как видно из обзора, инерционная катушка является вполне приемлемым инструментом для любого типа рыбной ловли. Да, есть некоторые сложности, например, во время обучения забросу на большие дистанции, но это обычное обучение, через которое проходят миллионы людей, прежде чем получить заветный опыт. Зато, научившись забрасывать снасть с помощью обычной инерционной катушки, с забросом других снастей никогда не будет проблем, ведь все они значительно проще. Равносильно учёбе езде на автомобиле с механической коробкой передачи – пересесть на автомат легко и просто!

www.syl.ru

Устройство безынерционной катушки

Устройство безынерционной катушки

Состав безынерционной катушки:

  1. Корпус с механизмом и лапкой для крепления к удилищу. Является литой составной формой из металла, пластмассы, или углепластика. Технически сложным устройством безынерционную катушку можно назвать из-за механизма, находящегося в корпусе катушки.
  2. Ротор с откидной дужкой механизма лесоукладывателя. Механизм создает вращательное движение ротора, который снабжен подвижной дужкой лесоукладывателя. Во время заброса дужку нужно откинуть, что обеспечивает сход лески со шпули. Во время подмотки леска укладывается на шпулю роликом, который установлен на дужке, находящейся в закрытом состоянии.
  3. В катушке для хранения лески используется неподвижная шпуля, которая обычно изготовляется из сплавов металла и полимеров.
  4. Вращательное движение всему механизму задается ручкой.

Вышеперечисленное является основными элементами безынерционной катушки. Всё остальное оснащение, представляет из себя дополнения, которые делают эксплуатацию более удобной и увеличивают функционал.

Устройство безынерционной катушки

Основные характеристики рыболовных катушек:

  1. Передаточное число.
  2. Плавность и легкость хода.
  3. Тип устройства подачи шпули.
  4. Вес и материалы изготовления.
  5. Мощность.
  6. Скорость подмотки.
  7. Наличие стопора обратного хода.
  8. Фрикционный тормоз.

Чистка и смазка безынерционной катушки

Рекомендуем посмотреть обзоры/отзывы о следующих катушках:

  1. Daiwa Luvias обзор и отзывы
  2. Daiwa laguna
  3. Daiwa Sweepfire
  4. Daiwa Revros
  5. Daiwa Crossfire
  6. Daiwa Freams
  7. Daiwa Exist
  8. Daiwa Caldia
  9. Daiwa Crest
  10. Daiwa Exceler
  11. Shimano Biomaster FB

Строение безынерционных катушек

Строение безынерционных катушек

Все характеристики катушки взаимосвязаны с ее элементами, поэтому последовательно разберемся, в составных частях и их непосредственном влиянии на характеристики катушки.

Сперва пару слов о разнице безынерционных катушек для спиннинга и поплавочной удочки.

1.При ловле спиннингом приманка, с участием лески и удилища, контролируется катушкой. Из этого следует, что в данной снасти очень важной является чувствительность. При ловли же поплавочной снастью управление ведется всей оснасткой и, в конечном итоге, самой приманкой. И основную роль здесь играет именно удилище, а не катушка.

2.В спиннинге высокие скорости не нужны, потому, что высокая скорость не позволяет производить равномерную проводку на больших скоростях. Этого нельзя сказать о поплавочном способе, где передаточное число и скорость подмотки должны быть высокими для более быстрой подмотки при перезабросах.

3.Мощность или тяговое усилие. В зависимости от класса спиннинга (от хэви до ультралайта), этот параметр имеет большое значение. Чем забрасываемая приманка тяжелее, тем мощнее должен быть механизм катушки большей легкости, лучшей чувствительности и плавности ведения приманки. Для снасти на поплавок данная характеристика не так важна, что объясняется более легкими оснастками.

Еще стоит отметить и то, что поплавочная катушка не является специально разработанным устройством, а является спиннинговой катушкой, адаптированной под поплавочный вид ловли.

Для рассмотрения выберем простую бюджетную катушку Alivia от компании Shimano. Основными отличиями ее от более совершенных катушек являются количество дополнительных полезностей, к примеру, количеством и качеством подшипников, и системой торможения.

Устройство безынерционной катушки

  1. корпус катушки.
  2. ножка катушкодержателя.
  3. приводной механизм.
  4. ротор.
  5. фрикцион.
  6. переключатель для обратного хода.
  7. шток для крепления шпули.
  8. дужка лесоукладывателя.
  9. ролик лесоукладывателя.
  10. шестерня-колесо.
  11. закрывающая крышка на корпус.

Корпус безынерционной катушки

Он предназначен для установки на него всего механизма, объединения всех элементов катушки и обеспечивает крепление всей катушки к удилищу. Корпус катушки должен быть прочным и легким.

Устройство безынерционной катушки

Материалами изготовления корпусов катушки являются:

  1. полимерные сплавы, применяемые в основном для дешевых катушек;
  2. алюминиевые сплавы и углепластик, применяется для корпусов катушек среднего и верхнего сегмента катушек;
  3. титаномагниевые сплавы, применяющиеся для высококачественных катушек премиум-класса.

Каких-либо больших отличий в технологиях их производства найти сложно, разве что в дешевых катушках качество сплавов и точность установки механизма влияют очень негативно на работу катушку.

Эргономика ножки катушки является сугубо индивидуальным делом, но в бюджетном-классе удобство хватки итак довольно хорошее.

 Механизм вращения ротора безынерционных катушек

Состоит из устройства подачи шпули и главной пары.

устройство безынерционной катушки

 Главная пара передает вращение от ручки на ротор. Состоит он из следующих элементов:

На валу ведущего колеса есть четырехгранное отверстие, предназначенное для ручки. Вращая рукоятку, мы непосредственно вращаем ведущее колесо. Усилие от него передается ведомой шестерне основного вала, который вращает ротор. Главная пара является редуктором с определенным передаточным числом, которое у поплавочных катушек находится в диапазоне от 4,6:1 до 6,5:1.

Передаточное число катушки является прямым показателем того, сколько оборотов делает ротор катушки при одном обороте катушки.

То есть, если передаточное число 5:1, то это значит, что при одном обороте ручки ротор совершает пять оборотов.

Распространенной ошибкой, с которой рыбакам приходится сталкиваться, есть то, что многие рыбаки не разделяют такие определения как скорость подмотки и передаточное число, имея в виду под ними одно и тоже.

Скорость подмотки является показателем того, сколько лески наматывается на шпулю катушки за один оборот ручки. Скорость подмотки еще зависит от передаточного числа и самого диаметра шпули. К примеру, передаточное число 5,2:1 и диаметр шпули в сорок миллиметров. Скорость подмотки в таком случае равна 3.14×5.1×40 = 640.56 миллиметров лески за один оборот рукоятки катушки. При этом нужно учитывать еще и наполнение шпули леской, то есть, чем больше лески на ней намотано, тем больше лески в одном обороте ее вокруг самой шпули, поэтому диаметр шпули не точный, а ориентировочный, а реальный размер будет другим.

Устройство безынерционной катушки

Чем больше размеры шестеренок в главной паре, тем механизм катушки мощнее. Но для простой поплавочной ловли фактор этот малозначителен, в отличии от спиннинговой ловли. Увеличенные шестерни в главной паре с несколько притертыми зубцами имеют маркировку FluiDrive Gearling, и являются плавно движущимся зубчатым механизмом. Расчет передачи может быть произведен на компьютере, а комплектующие сделаны на станках с компьютерным управлением, и катушки такого плана будут маркироваться как Digital Gear Design.

Зубцы шестеренок в катушке могут быть дополнительно механически обработаны для улучшения сцепления, уменьшения люфтов и снижения трущихся частей катушки. Такие механизмы имеют обозначение HaperGear (суперпередача).

Помимо взаимодействия штока ручки с ведущей шестеренкой четырехгранного отверстия в вале, есть еще и соединение винтом. Такое решение уменьшает люфты и имеет маркировку Direkt Drive Handsle.

Устройство подачи шпули является механизмом с возвратно-поступательными движениями. Есть два типа устройства:

Устройство с кривошипным (кулисным) механизмом состоит из малой шестерени, установленной на валу ведущего колеса, и деталей, изображенных на картинке «Кулиса»:

2 — шестеренка-паразитка;

3 — каретка на штоке;

4 — шток для крепления и подачи шпули;

5 — направляющие для каретки.

Вращение от рукоятки передается на малую шестерню, которая передает его на шестеренку-паразитку. Через цилиндрический выступ, шестеренка-паразитка двигает каретку. Каретка совершает возвратно-поступательное движение. Такое же движение повторяет и шпуля на штоке. Таким образом осуществляется равномерная укладка лески на шпулю во время намотки.

Устройство безынерционной катушки

Шестеренку-паразитку могут делать круглой и квадратной формы. Квадратная шестерня предотвращает задержки в крайних точках движения каретки и обеспечивает более равномерное заполнению шпули катушки леской, и у бортиков тоже.

Существует еще один вид кривошипного механизма, в котором форма ведомой шестеренки-паразитки выполнена в виде элипса, а каретка стыкуется к ней соединением на шарнирах. Но работа устройства не меняется от этого.

Хорошее исполнение пары шестерня-каретка, высокое качество сборки и ее притертость обеспечивают хорошую равномерность возвратно-поступательного движения штока без провалов и рывков, что обеспечивает ровную и плавную намотку на шпулю. Такие системы имеют обозначение как:

Данные системы обладают дополнительными шайбами под шпулю для регулирования намотки лески. Поэтому, увидев на коробке указанные маркировки, обязательно проверяйте наличие регулировочных шайб.

Винтовое устройство подачи шпули — имеет следующие элементы (картинка «Винт»):

2 — шестерня привода;

3 — винт;

4 — шток для подачи шпули;

5 —направляющая каретки;

6 — каретка.

Устройство безынерционной катушки

Главная пара передает вращение на каретку посредством кулачкового вала шестерни привода. Во многих моделях катушек применяется бесконечный винт с разным шагом и перекрестной нарезкой. Укладка лески на шпулю в этом случае будет перекрестной. При различном шаге канавок скорость движения шпули назад и вперед отличается.

Это обеспечивает хорошую укладку тонких лесок, при которой сход со шпули более легкий, что уменьшает вероятность запутывания, связанное с тем, что верхний слой лески утопился в нижний.

И под конец пару слов о том, какая система все-таки лучше. А никакая — обе хороши, если они хорошо рассчитаны и собраны. Для рыбака-поплавочника будет достаточно и кулисного механизма, который прост и дешев. Да и сама катушка будет меньше весить. 

Статьи по теме:

Спиннинговые оснастки

Оснастки для спиннинга (Техас, Каролина, дропшот)

Рыболовные узлы и поводки

Рыболовные узлы и поводки, прочность узлов

Как разбирать и смазывать катушку

Как разбирать и смазывать катушку

Ловля на джеркбейты

Ловля на джеркбейты

Ловля на глиссеры

Ловля на поверхностные приманки (глиссеры)

Ловля на пропбейт

Ловля на пропбейт (приманка с пропеллером)

Ловля на поппер

Как выбрать поппер, на что обращать внимание при выборе

Ловля на девон

Ловля на девон(уникальная блесна с пропеллером)

Cпиннербейт своими руками

Cпиннербейт своими руками, (изготовление и ловля)

fisher-book.ru

EC-двигатели: что, где, почему и зачем



EC-двигатели: что, где, почему и зачем

 

Е. П. Вишневский, канд. техн. наук, технический директор, United Elements Group, [email protected]

Г. В. Малков, продукт-менеджер

В настоящее время при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования все больше внимания уделяется вопросам энергосбережения.

Все чаще специалисты ориентируются на приобретение энергосберегающего оборудования. По сравнению с традиционным оно более дорогое, но полностью окупает себя в процессе эксплуатации. ЕС-двигатели, которым посвящена данная статья, позволяют уменьшить энергопотребление, при этом увеличить производительность оборудования и срок его бесперебойной работы.

 

В соответствии с Федеральным законом № 261 ФЗ от 03.11.2009 г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» рациональное использование энергетических ресурсов отнесено к проблемам государственной важности.

Известно, что системы ОВК потребляют до 70 % энергоресурсов в промышленных, больших коммерческих или общественных зданиях [1, 2]. В связи с этим использование наиболее эффективных энергосберегающих средств и методов в данной области становится чрезвычайно актуальной задачей. Одним из новых направлений в данном вопросе является применение так называемых EC-двигателей, о которых специалистам ОВК известно сравнительно мало. Тем не менее, ряд зарубежных, а в последнее время и отечественных поставщиков климатической техники рассматривают EC-двигатели как опции, доступные к практическому применению.

Цель настоящей статьи – показать действительную целесообразность данного новшества (в противовес расхожему мнению, что это просто дорого, а следовательно, и не столь интересно с коммерческой точки зрения), определить в общих чертах основные области и условия востребованности в плане обеспечения экономической и технической эффективности достигаемых результатов.

Что?

ЕС-двигатель – это бесколлекторный синхронный двигатель со встроенным электронным управлением, или, более кратко, электронно-коммутируемый (Electronically Commutated) двигатель. Его иногда также называют BLDC-двигателем (Brushless DC motor), то есть бесщеточным двигателем постоянного тока. Вентиляторы, построенные на базе данного двигателя, называются ЕС-вентиляторами.

ЕС-двигатель имеет внешний ротор, в котором располагаются сегменты с постоянными магнитами. Управление вращением ротора ЕС-двигателя осуществляется за счет контролируемой подачи электроэнергии на обмотку статора в зависимости от положения ротора, которое отслеживается при помощи датчиков Холла, а также заданных параметров регулирования, поступающих, например, от внешних датчиков соответствующего типа в виде токовых (4–20 мА) или потенциальных (0–10 В) сигналов. При этом встроенный PID-регулятор позволяет, наряду с пропорциональным управлением, устанавливать скорость реагирования двигателя на изменение управляющего сигнала в зависимости от его дифференциальных и интегральных показателей. ЕС-двигатель в разрезе представлен на рис. 1.

 

Принцип работы ЕС-двигателя основан на том, что в поле, создаваемом встроенными в ротор постоянными магнитами, осуществляется управление вектором магнитного поля путем изменения направления тока в обмотке статора. В каждый момент времени контроллер вычисляет и подает на обмотку статора полярность тока, которая необходима для того, чтобы обеспечить непрерывное вращение ротора с заданной скоростью.

EC-двигатели возможно подключать к постоянному источнику напряжения согласно параметрам или через встроенный коммутационный модуль непосредственно к сети переменного тока (220 В, 380 В). С использованием стандартного приборного интерфейса RS 485 или специальной шины ebm BUS обеспечена возможность управления вентилятором (либо группой вентиляторов до 31 шт. в каждой) при помощи ПК или КПК. Количество групп вентиляторов в интегрированной системе управления может достигать 256. Возможно также использование технологии Bluetooth. Предусмотрена выдача тревожных и аварийных сигналов, а также обеспечение мониторинга работы системы.

Где?

Области применения ЕС-двигателей в системах ОВК еще только намечаются в последние годы. Тем не менее, в отдельных приложениях ЕС-двигатели уже завоевали твердые позиции, зарекомендовав себя в положительном отношении по ряду ключевых показателей. Ниже кратко описаны некоторые из успешно освоенных областей применения ЕС-двигателей.

Тепловые насосы систем «воздух – вода» и «воздух – воздух», оснащенные ЕС-двигателями, в качестве основного преимущества характеризуются синхронной работой вентиляторов, что не может быть обеспечено в полной мере при использовании асинхронных двигателей переменного тока (AC-двигателей). Кроме того, отсутствие проскальзывания магнитного поля в ЕС-двигателях, что имеет место в AC-двигателях независимо от способа управления ими, исключает потери энергии, свойственные данному неблагоприятному явлению. В целом энергопотребление и, соответственно, срок окупаемости тепловых насосов сокращаются вдвое [3].

Овощехранилища и грибные камеры, оснащенные ЕС-двигателями в составе программно-технического комплекса «Тургор АМ», характеризуются оптимальным регулированием числа оборотов и, соответственно, производительности вентиляторов до необходимого в данный момент значения. По данным опытной эксплуатации это осуществляется более эффективным образом по сравнению с ранее использовавшимися AC-двигателями, оснащенными частотным приводом и ПИД-регуляторами.

В овощехранилищах это способствует поддержанию сохранности и качества загружаемых овощей и корнеплодов на протяжении всего межсезонного периода. В грибных камерах достигается двукратное увеличение объема производства шампиньонов на тех же площадях. Срок окупаемости в обоих случаях не превышает одного года [4].

Циркуляторы воздуха (дестратификаторы), имеющие в своем составе ЕС-двигатели, возможно объединять в сеть с централизованным управлением. По данным фирмы Avedon Engineering, производимые ею дестратификаторы серии Airus, работающие децентрализованно в составе единой сети управления, позволяют экономить до 35 % энергетических затрат по сравнению с обычными вентиляторными установками, используемыми для снижения температурного градиента по высоте помещения при наличии существенных теплоизбытков [5].

Фэнкойлы производства фирмы Trox, оснащенные ЕС-двигателями, характеризуются значением удельной потребляемой мощности (Specific Fan Power, SFP), постоянным во всем диапазоне производительности, равным 0,3, в сравнении со значением 0,8, типичным для оснащенных AC-двигателями фэнкойлов. Совместно с регулированием производительности в зависимости от реальной потребности это позволяет снизить среднегодовое потребление энергии с 620 до 140 кВт·ч [6].

Охлаждаемые прилавки, оснащение которых ЕС-двигателями впервые было инициировано фирмой Heatcraft Refrigeration Products (HRP), оказались настолько эффективными, что, например, в США энергетическая комиссия штата Калифорния (California Energy Commission, CEC) включила использование EC-двигателей в состав обязательных требований ко всем вновь разрабатываемым образцам холодильного оборудования [7].

Модулирующие газовые горелки, имеющие в своем составе вентиляторы с EC-двигателями для нагнетания воздуха, необходимого для горения, позволяют получить стабильное и сбалансированное пламя, что существенно улучшает условия эксплуатации котельной в целом и продлевает ресурс оборудования.

Прецизионные кондиционеры (Close Control в классификации EUROVENT) производства фирмы Tecnair стали оснащаться ЕС-двигателями сравнительно недавно. Это решение связано, прежде всего, с необходимостью отвечать возросшим современным требованиям к энергоэффективности устанавливаемого оборудования. Вместе с тем и другие преимущества EC-технологии имеют высокую актуальность в данных областях применения, например, высокая точность регулирования, снижение шумности, увеличение надежности и срока службы.

Следует отметить, что при работе EC-двигатель практически не выделяет тепла, в то время как АС-мотор имеет рабочую температуру +35…+75 °C, что накладывает дополнительную тепловую нагрузку на контур охлаждения. При этом EC-двигатели без дополнительного перегрева обеспечивают свою работоспособность в широком диапазоне температуры внешней среды. По данным EBM PAPST, температура разогрева работающего EC-двигателя на основании проведенного тестирования не превышает +45 °C. Максимально и минимально допустимые температуры эксплуатации EC-двигателя составляют соответственно +75 и –20 °C.

Особо важным для прецизионных кондиционеров медицинского назначения является то обстоятельство, что в соответствии с ГОСТ 52539-2006 [8] в лечебных учреждениях помещения, относящиеся к группам 1 (высокоасептические операционные) и 2 (палаты интенсивной терапии), должны непрерывно обеспечиваться гарантированным подпором воздуха не менее 10–15 Па, но не более 20 Па. Указанные значения должны поддерживаться независимо от изменяющихся условий (открытие дверей, работа оборудования и т. д.). Помещения, относящиеся к группе 5 (для инфицированных больных), наоборот, должны непрерывно обеспечиваться гарантированным разрежением. В первом случае это достигается превалированием притока над вытяжкой, а во втором – превалированием вытяжки над притоком, что обеспечивается регулированием расходов воздуха по показаниям внешних прессостатов, контролирующих перепад давления между помещениями. Наиболее точное, безынерционное и эффективное регулирование расходов воздуха достигается использованием EC двигателей в качестве приводов вентиляторов, вследствие чего они рядом европейских стандартов (VDI3803, VDI2167 part 1, SWKI-Guideline 99-3) определены как комплектующий элемент кондиционеров медицинского назначения.

Аналогичное положение дел в соответствии с ГОСТ 14644-4-2002 [9] является характерным для всех объектов прецизионного кондиционирования, имеющих в своем составе «чистые» помещения и связанные с ними контролируемые среды. Работа контроллеров в этих случаях осуществляется по показаниям не двух, как обычно, датчиков (термостат и гигросат), а трех датчиков, в число которых включается также прессостат. Последний работает в цепи управления EC-двигателями.

Сухие градирни и выносные воздушные конденсаторы компании Refrion оснащаются ЕС-вентиляторами нового поколения диаметром 800, 900 и 1 000 мм.

Технические показатели ЕС-вентиляторов:

Почему?

Компактность, низкое энергопотребление, плавное и точное регулирование, низкий уровень шума, отсутствие вибрации, согласованность с рабочим колесом по аэродинамике и мощности, а также ряд других излагаемых ниже особенностей ЕС-двигателей являются причиной все более возрастающего интереса к ним.

Преимущество в габаритах обусловлено тем, что ЕС-двигатели, являясь более компактными по сравнению с AC-двигателями, полностью вписываются в габариты крыльчатки вентилятора, обеспечивая прямой привод, в то время как вентиляторы с AC-двигателями занимают значительно больше места, особенно в направлении потока воздуха, что означает необходимость наличия несколько увеличенных размеров венткамеры. Размер выходного отверстия EC-вентилятора практически совпадает с поперечными размерами секции, в которой он размещается. Это приводит, с одной стороны, за счет предварительно выровненного потока воздуха к более эффективному использованию поверхности теплообменника, устанавливаемого за вентилятором, и улучшению съема с него тепла/холода, а с другой стороны, снижает скорость прохождения воздуха внутри секции вентилятора, уменьшает потери давления и шумность. Преимущества в сравнении с AC-двигателем, имеющим ременной привод, схематично показаны на рис. 3.

У ЕС-вентиляторов практически отсутствуют пиковые пусковые токовые нагрузки за счет того, что встроенный регулятор обеспечивает достаточно плавное нарастание амплитуды переменного тока от нуля до номинального значения. В то же время пусковой ток у АС-вентиляторов обычно в 5–7 раза превышает номинальный, что приводит к необходимости увеличения сечения электропроводки и параметров пускового оборудования, которые выбираются в расчете на значения пускового тока.

Поскольку ротор ЕС-двигателя является внешним с постоянными магнитами, в нем отсутствуют тепловые потери, неизбежные в случае короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя. Отсюда высокий КПД, достигающий 80–90 %. На рис. 4 приводится сравнение КПД двигателей различного типа, среди которых ЕС-двигатель характеризуется рекордными значениями в широком диапазоне полезной мощности на выходе.

Наряду с высоким КПД, высокая степень энергосбережения при использовании EC-двигателей в системах ОВК достигается за счет регулирования числа оборотов. Известны следующие соотношения между числом оборотов (n1, n2), расходом (L1, L2), потерей напора (∆p1, ∆p2) и потребляемой мощностью (N1, N2):

L1/L2 = n1/n2;

∆p1/∆p2 = (L1/L2)2 = (n1/n2)2;

N1/N2 = (∆p1 L1)/(∆p2 L2) = (n1/n2)3.

В силу кубической зависимости потребляемой мощности от числа оборотов их плавное и глубокое регулирование, обеспечиваемое EC-двигателями без преобразования частоты питающего напряжения, дает соответствующий значительный эффект в части снижения суммарных значений потребляемой мощности, иллюстрируемое на рис. 5 путем сравнения EC-двигателей с AC двигателями, использующими фазовое, амплитудное и частотное регулирование.

Рисунок 5.

Соотношение расхода и потребляемой мощности вентиляторов различного типа

С эксплуатационной точки зрения преимущества ЕС-двигателей обусловлены тем, что вращающиеся части исполнены как один динамически и статически сбалансированный компонент, общий вес которого равномерно распределен на оба опорных подшипника, что значительно влияет на срок службы изделия. Сопутствующим этому обстоятельством является также минимальная вибрация и шум при работе ЕС-двигателя.

Итак, сведем воедино основные аргументы в пользу ЕС:

Зачем?

На рис. 6 представлены по данным фирмы Tecnair значения потребляемой мощности EC-двигателями, опционально поставляемыми в составе прецизионных кондиционеров (Computer Room Air Conditioners, CRAC) холодопроизводительностью 35, 42, 60, 70 и 75 кВт в сравнении со стандартно используемыми асинхронными двигателями переменного тока (AC-двигателями).

Аналогичное сравнение представлено на рис. 7 в отношении поставляемых фирмой Tecnair прецизионных кондиционеров CCU (Close Control Units), комплектуемых AC-двигателями с частотным регулированием.

Очевидно, что при дополнительной стоимости EC- двигателя 100–200 долларов, капитальные затраты окупаются очень быстро.

Выводы

Резюмируя все достоинства систем, приобретаемые при использовании EC-технологии, можно выделить главное: EC-вентиляторы с электронным управлением плавно реагируют на изменение требований по выходной мощности, работают в особо экономном режиме частичной нагрузки и нечувствительны к колебаниям напряжения. EC-вентиляторы обеспечивают снижение до 30 % расхода электрической энергии в сравнении с обычными трехфазными AC-вентиляторами.

Литература

  1. Вишневский Е. П. Энергосбережение при проектировании систем микроклимата зданий // Сантехника, Отопление, Кондиционирование (С. О.К.). – 2010. – № 1.
  2. Вишневский Е. П., Чепурин Г. В. Новые европейские стандарты в области ОВК // Сантехника, Отопление, Кондиционирование (С. О.К.). – 2010. – № 2.
  3. ЕС-вентиляторы в тепловых насосах // Сантехника, Отопление, Кондиционирование (С. О.К.). – 2008. – № 6.
  4. ЕС-вентиляторы для овощехранилищ и грибных камер // Сантехника, Отопление, Кондиционирование (С. О.К.). – 2010. – № 1.
  5. Великолепный климат и низкие энергозатраты с ЕС-вентиляторами в циркуляторах воздуха Airius // Сантехника, Отопление, Кондиционирование (С. О.К.). – 2008. – № 2.
  6. The synergy of EC motors and FCUs // Modern Building Services. 2006, August.
  7. EC motors for unit coolers // Product Bulletin. 2007, October.
  8. ГОСТ-Р 52539-2006. Чистота воздуха в лечебных учреждениях. Общие требования.
  9. ГОСТ Р ИСО 14644-4-2002. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды.

Источник: http://www.abok.ru

 

Cодержание

 

esco.co.ua


Смотрите также