In een wereld waar ventilatoren van essentieel belang zijn voor hoge druk luchtaanvoer en temperatuurregeling, stond een fabrikant voor een aanzienlijke uitdaging: de levensduur, prestaties en efficiency van hun ventilatoren verbeteren.
De fabrikant ondervond problemen met zijn bestaande motoren, waaronder levensduur en beperkte efficiëntie. Dit heeft hen ertoe aangezet om op zoek te gaan naar een nieuwe en innovatieve motoroplossing met directe aandrijving (direct drive).
De oplossing bestond uit een op maat gemaakte PM Synchroon Motor (PMSM) van Magnetic Innovations en een door de klant ontwikkeld nieuw ontwerp van de ventilatorbladen. Dit heeft geresulteerd in een innovatief ontwerp en bouwvorm van de aandrijving. De PMSM levert het beoogde koppel zonder de noodzaak van een reductiekast en behaalt een hoger rendement. In combinatie met de ventilatorbladen resulteert dit in een aanzienlijk hogere totale efficiëntie. Bovendien weegt de motor slechts 15 kg.
Hoog
rendement
Gemakkelijke integratie
door de klant
Compact &
Licht in gewicht
Robuust Mechanisch
Ontwerp
Probleemstelling en aanpak
Ventilatoren spelen een cruciale rol. Zeker voor sectoren zoals de Agrarische industrie, procesindustrie, datacenters, voedselproductie, farmaceutische industrie en andere sectoren waar luchtstroming en temperatuurregeling cruciaal is voor operationele processen.
De klant, een toonaangevende fabrikant en leverancier van ventilatoren, stond voor een uitdaging: een nieuwe generatie aandrijfmotoren vinden die het benodigde koppel en snelheid kunnen bereiken zodat hun nieuwe generatie ventilatoren optimaal kan presteren. Zonder de noodzaak van een reductiekast, met een substantieel langere levensduur en lagere kosten voor installatie en transport.
De huidige motoren vertoonden tekortkomingen zoals versnelde slijtage van motorlagers, onderhoudskosten voor tandwielsystemen of riemen, ongewenste storingen in de ingebouwde stuurelektronica en lage efficiëntie van gebruikte asynchrone motoren. Dit resulteerde in een beperkte levensduur, hoog stroomverbruik en te hoge onderhouds -en installatie kosten.
De vereisten voor de nieuwe Fanmotor waren:
- Levering van het benodigde maximum koppel van 32Nm.
- Behalen van de gewenste maximum snelheid van 1200 RPM.
- Geschiktheid voor directe koppeling met zelfontwikkelde ventilatorbladen.
- Positionering in de binnendiameter van de ventilator.
- Oplossen van kwaliteitsproblemen met de lagers van de bestaande aandrijving.
- De ventilatoren moeten geschikt zijn voor zowel horizontale als verticale montage.
- De aandrijving moet een hoge IP-graad hebben in alle posities.
Project aanpak
Na uitgebreide besprekingen met de klant over de knelpunten, zijn we begonnen met een grondig onderzoek naar de oorzaken van de verschillende problemen. Op basis van de onderzoeksresultaten hebben we eerst het ontwerp van de lagersystemen onder de loep genomen. Waarbij we rekening hebben gehouden met zowel horizontale als verticale montage.
Het lager ontwerp wat daaruit is voortgekomen is zorgvuldig afgestemd op de eigenschappen van de ventilatorbelasting en operationele condities. Nauwe samenwerking met gerenommeerde lager fabrikanten heeft geresulteerd in het huidige lager ontwerp.
Voor de motorprestaties hebben we gekozen voor een radiale flux buitenloper motorconfiguratie. De motor is in staat om het gewenste koppel van 32 Nm te leveren bij het opgegeven maximale toerental van 1200rpm, en dit alles in een compacte vorm.
Aan de hand functionele modellen is geverifieerd of de ontwerpafspraken en berekeningen overeenkwamen met de praktijk.
Er zijn controleproeven uitgevoerd, zowel intern bij Magnetic Innovations op een motortestbank als bij de klant in een testopstelling welke uitsluitsel heeft gegeven van het behalen van alle design eisen. Verdere praktijktests werden uitgevoerd om de prestaties onder verschillende omstandigheden te valideren waaronder een duurtest in een gecontroleerde omgeving en een veldtest van 6 maanden.
Hierbij zijn zowel de functionele elektrische en mechanische eisen geverifieerd, als gebruik onder diverse omgevingscondities en resistentie bij gebruik van diverse chemicaliën.
Resultaten
Er is een 4kW 1200RPM Fanmotor ontwikkeld die het benodigde koppel van 32 Nm kan leveren en ook lichtgewicht is, met een massa van 15kg. Het motorontwerp is geoptimaliseerd voor een hoog rendement door afstemming op de kenmerken van de ventilatorbelasting en de beschikbare besturingsspanning.
De ontwikkeling van de PMSM Fanmotor was gericht op het oplossen van de diverse problemen die ontstonden met de oude motoren die werden gebruikt voor het aandrijven van ventilatoren. De nieuwe op maat gemaakte motor, biedt niet alleen een oplossing voor de eerder ervaren uitdagingen, maar introduceert ook verschillende verbeteringen en voordelen.
- Compact en efficiënt:
Met een compacte afmeting van slechts Ø261 mm x 150 mm is de nieuwe motor niet alleen aanzienlijk kleiner dan zijn voorgangers, maar biedt hij ook een verhoogde efficiëntie. De compactheid zorgt ervoor dat de motor niet langer onnodig ruimte inneemt bovenop de ventilator, waardoor luchtdoorstroming wordt verbeterd en blokkades worden geminimaliseerd. Dit resulteert in een hogere efficiëntie van de ventilatorbladen. - Robuust mechanisch ontwerp:
Het motorontwerp is robuust, wat resulteert in een verlengde levensduur. Door het vermijden van bewegende onderdelen vereist de motor vrijwel geen onderhoud, waardoor de betrouwbaarheid wordt vergroot en onderhoudskosten verlaagd. - Eenvoudige montage:
Dankzij de eenvoudige montage-interface is de motor gemakkelijk te installeren. Bovendien is er een geïntegreerde temperatuursensor die actieve monitoring en controle mogelijk maakt, waardoor de prestaties nauwlettend kunnen worden gevolgd. - Hogere energie-efficiëntie klasse:
Met een vermogen van 4 kW levert de motor krachtige prestaties met een aanzienlijke energiebesparing. De motor voldoet aan de IE5 energie-efficiëntieklasse (IEC60034-30-2).
Met een lage koolstofvoetafdruk draagt de nieuwe motor bij aan een duurzamere aanpak, wat steeds belangrijker wordt in moderne industrieën. Hierdoor wordt niet alleen operationele efficiëntie bevorderd, maar ook milieubewustzijn gestimuleerd. - Veelzijdigheid:
De nieuwe motor is ontworpen met veelzijdigheid in gedachten. Hij kan zowel horizontaal als verticaal worden gemonteerd en is compatibel met industrie standaard sensorloze 3-fase motorregelaars. Dit maakt de motor geschikt voor diverse toepassingen in sectoren zoals landbouw, HVAC en HVLS-systemen.
Industrie / toepassingen
De aandrijving is geschikt voor ventilator-units in de agrarische- en facilitaire industrie. Tevens is het mogelijk om deze aandrijving te gebruiken als generator in renewable energy toepassingen.
Specificaties Direct Drive Fanmotor
De op maat gemaakte Fan Motor van Magnetic Innovations heeft de volgende kernmerken:
- 32Nm koppel uit direct drive.
- 4kW vermogen met 89,5% efficiëntie
- 1200RPM regelbaar direct drive.
- Lichte, compacte behuizing.
- IP 65, waardoor de motor geschikt is om te functioneren in een buitenomgeving zonder extra beschermingsbenodigdheden.
- Snelle elektrische installatie in de eind toepassing door aansluitconnectoren
Neem contact op met ons team
Als u een offerte wilt aanvragen, een vraag heeft over onze producten, of wilt weten wat wij speciaal voor u kunnen doen, neem dan contact met ons op. Wij zullen binnen 24 uur reageren op al uw vragen.
