Es ist das ewige Bedürfnis und der Wunsch der gesamten HLK-Branche, Innovationen zu schaffen und neue Produkte und Ideen zu schaffen, die den Markt neu definieren können. Im Bereich der Motoren sind Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM) eine unendlich mögliche Wahl und haben daher einen starken Fokus auf diesem Gebiet erhalten.
Anwendungsbereiche von PMSM
PMSM ist derzeit am häufigsten in hocheffizienten Systemen. Katrina Krites, Schichtmarktmanagerin für Klimaanlagen für kommerzielle und private Lösungen bei Emerson, sagte, dass auf dem Markt Kompressoren, hocheffiziente Kondensatorventilatoren, Innenraumventilatoren, Geothermie- und Wasserpumpen vorhanden seien.
Die Effizienzvorteile dieser Motoren bedeuten, dass sie für mehrere Marktsegmente einen Mehrwert bieten können.
"PMSM bietet energieeffiziente Alternativen für Hersteller, Bauunternehmer, Endverbraucher und Hausbesitzer", sagte Schamel. „Diese Produkte verbrauchen sehr wenig Energie, insbesondere wenn mehrere Motordrehzahlen oder Schaltleistungen erforderlich sind. Diese Produkte helfen Herstellern und Auftragnehmern außerdem, die Anforderungen der US-amerikanischen Energieministerien (Energy Star) und des Energieverbrauchsziels zu erfüllen, das für die Ermäßigung der Anlage erforderlich ist. "
In diesem Bereich ist das aktuelle PMSM-Design von Elektromotoren für Wohnanwendungen konzipiert, einschließlich Innenanwendungen wie Öfen und Luftbehandlungsanlagen sowie Außenanwendungen für Klimaanlagen und Wärmepumpen.
„Ein konstanter Luftstrom ist ein Vorteil der Klimaanlage Nr. 1, die aufgrund der internen Funktionsweise des Motors einen konstanten Luftstrom unter verschiedenen Bedingungen bietet“, sagte Schamel. „Durch die Verwendung von Softwarealgorithmen, die vom OEM eingestellt werden können, liefert der Motor den Inhalt, der bereitgestellt werden soll, nicht mehr, nicht weniger, aber genau richtig. Dies bedeutet, dass aufgrund von Systemänderungen in der Struktur des Haus- oder kommerziellen Rohrleitungssystems bei niedriger Statik kein Überblasen und bei höherer Statik keine Strömungsverluste auftreten. Sie erhalten alles, was Sie brauchen, von einem kompakten Gebläse mit Direktantrieb, um eine gleichmäßige Temperaturregelung zu gewährleisten. Darüber hinaus ist der Stromverbrauch des Motors nur für HVAC. Erforderlich für die Bedürfnisse der Klimaanlage.
PMSM-Entwicklungsprognose
Die Hersteller freuen sich über die Entwicklung von PMSM aufgrund starker Prognosen für den Automobilmarkt in den nächsten fünf Jahren.
„Wir gehen davon aus, dass PMSM in den kommenden Jahren weiter wachsen wird, um zum Teil die aufsichtsrechtlichen Anforderungen für den gewerblichen und privaten Bereich zu erfüllen“, sagte Boyd.
Krites fügte hinzu, dass alle großen Systemhersteller fortschrittliche Produkte mit PMSM-Technologie entwickelt hätten. "Da sich die Technologie ändert und die Kosten sinken, werden PMSM-Anwendungen einfacher. Daher erwarten wir, dass PMSM breiter eingesetzt wird", sagte sie.
Schamel erwartet auch, dass die DOE-Vorschriften für private und gewerbliche HLK-Anlagen die Nachfrage ansteigen werden. Endbenutzer und Versorgungsunternehmen sind daran interessiert, den Energieverbrauch zu senken, wodurch PMSM populärer wird.
In der Tat hat DOE (Energieministerium der Vereinigten Staaten) kürzlich endgültige Vorschriften für die Zertifizierung, Konformität, Kennzeichnung und Durchsetzung von Elektromotoren und kleinen Motoren erlassen. Nach Angaben des US-Energieministeriums werden derzeit Revisionen durchgeführt, um die Zertifizierungs-, Compliance- und Durchsetzungsanforderungen für alle anderen abgedeckten Produkte und Geräte zu erfüllen. Die von der Regel angenommenen Regeln enthalten auch spezifische Probenahmepläne, Zertifizierungsanforderungen, alternative Anforderungen an die Effizienzbestimmungsmethode und Durchführungsbestimmungen für Elektromotoren und kleine Motoren.
"Die Vorschriften des US-Energieministeriums haben das Interesse und die Aufmerksamkeit für diese Produkte geweckt", sagte Schamel. „Diese gesteigerte Aufmerksamkeit ermöglicht nicht nur einem besseren Verständnis des Energiesparpotenzials dieser Konstruktionen, sondern verbessert auch die Kontrolle über Temperatur und Luftfeuchtigkeit, senkt den Geräuschpegel, einen gleichmäßigen Luftstrom und eine bessere Filtration sowie weitere Vorteile.“
Boyd wies darauf hin, dass die PMSM-Technologie auch in Nischen- und Transportanwendungen expandiert. "Außerdem können schnellere Mikroelektronik und effizientere Antriebe die Akzeptanz erhöhen, indem sie die Kosten senken", sagte er. "In Anbetracht der zusätzlichen Kosten für die Effizienz kann es Grenzen geben, wo diese Technologie in der Zukunft eingesetzt wird."
Ein interessanter Schwerpunkt der Zukunft von PMSM könnte darin bestehen, die Bedenken der Menschen hinsichtlich der Kosten und des Angebots von Seltenerdmagneten zu erhöhen. Ein Vorteil von PMSM, sagt Schamel, ist, dass sie mit Ferritmagneten arbeiten.
"Der Hauptnachteil von Ferritmagneten ist, dass sie nicht so viel magnetische Flussdichte erzeugen wie Seltenerdmagnete, wenn sie auf der Oberfläche der Rotorbaugruppe montiert werden, was zu einer geringeren Drehmomentdichte führt." Von Nidec entwickelt Die nächste Generation von PMSM in der HLK-Branche wird Speichenrotortechnologie verwenden. Diese neue Rotortechnologie verwendet kostengünstige Ferritmagnete und neigt dazu, eine höhere Drehmomentdichte als herkömmliche Rotorenbaugruppen mit Oberflächenmontage aufzuweisen, was zu einer kostengünstigeren Motorkonstruktion führt.
Die Technologie selbst wird sich jedoch weiterhin verändern und entwickeln, und das Bewusstsein der Kunden für dieses Produkt verändert sich.
„Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs bieten diese Produkte auch variable Geschwindigkeiten für andere Vorteile, darunter eine konstante Temperaturregelung, verbesserte Luftfeuchtigkeitskontrolle, niedrigere Geräuschpegel, einen gleichbleibenden Luftstrom und eine bessere Luftfilterung.“ All diese Vorteile werden weiterhin die Fortsetzung sein Wachstum von PMSM.
„Die PMSM-Technologie gibt es schon lange und wird in der HVACR-Branche immer häufiger eingesetzt“, sagte Krites. „OEMs verstehen diese Technologie und setzen sie seit vielen Jahren in Windkraftanlagen und Kompressoren ein. Auftragnehmer erkennen Effizienz. Die Vorteile und mehr und mehr wie fortgeschrittene Diagnosen scheinen jedoch die eigentliche Technologie selbst nicht zu verstehen.
