Les ventilateurs axiaux accélèrent la transition des moteurs CA aux moteurs EC

Les ventilateurs sont des composants essentiels pour les systèmes de refroidissement, en particulier dans des applications telles que la réfrigération des supermarchés, les systèmes CVC et les armoires de télécommunications. Les moteurs à commutation électronique (EC) ont changé la donne pour de nombreux concepteurs, car ils permettent aux ventilateurs de tourner à la vitesse exacte requise, contrairement aux moteurs à courant alternatif (CA) qui doivent souvent tourner à plein régime même lorsque l'application de refroidissement ne l'exige pas.

Des ventilateurs fonctionnant à une vitesse appropriée impliquent moins d'énergie, moins de bruit et moins de contraintes sur les composants que les moteurs à bague de déphasage et à condensateur permanent (PSC) qui, pendant de nombreuses années, ont été la base des applications de ventilateurs. Le moteur, quant à lui, est simplement utilisé pour faire tourner un ventilateur, générant le mouvement d'air nécessaire pour refroidir les unités de réfrigération et les composants électroniques.

Les moteurs à bague de déphasage gaspillent une quantité importante d'énergie sous forme de chaleur et fonctionnent à une vitesse fixe déterminée par la fréquence secteur. Les moteurs PSC offrent une certaine amélioration des performances, mais leur rendement plafonne toujours près de la pleine vitesse.

Un moteur EC convertit la tension alternative en tension continue et fait fonctionner efficacement un ventilateur à la vitesse appropriée. Cela permet aux concepteurs d'utiliser des alimentations plus petites, de réduire les coûts d'exploitation et de se conformer aux normes de rendement modernes.

Les moteurs EC combinent des moteurs CC sans balais avec une électronique intégrée pour un meilleur rendement, un contrôle précis de la vitesse et une plus grande flexibilité. La commutation électronique gère le courant vers les enroulements du moteur dans une séquence contrôlée, ce qui est idéal pour les applications numériques et à commande électronique.

Adoption rapide des ventilateurs EC

Pendant de nombreuses années, le coût de l'électronique et des aimants a rendu difficile la justification des coûts matériels supplémentaires pour un moteur EC alors qu'un simple moteur à bague de déphasage ou PSC pouvait faire l'affaire. Avec la baisse des prix de l'électronique de puissance et la hausse des coûts de l'énergie, le moteur EC a rapidement été adopté pour les systèmes CVC haut de gamme et d'autres équipements privilégiant une vitesse variable et un fonctionnement silencieux.

Avec un moteur EC, les ventilateurs peuvent accélérer ou ralentir en réponse à la température, à la pression ou aux signaux du réseau. Les roulements durent plus longtemps, les courants de démarrage sont plus faibles et les intervalles de maintenance peuvent être étendus. De plus, un seul modèle de ventilateur peut être utilisé pour plusieurs unités de gestion des stocks. Les fabricants de ventilateurs ont réagi en intégrant la technologie EC dans des assemblages complets qui peuvent s'intégrer dans des conceptions existantes avec un minimum d'efforts.

Les ventilateurs EC sont aujourd'hui la norme dans de nombreuses nouvelles unités de réfrigération commerciales, dans les ventilateurs CVC et dans les baies de télécommunications. En Amérique du Nord, plus de la moitié des nouveaux systèmes CVC commerciaux sont équipés de moteurs EC, et la modernisation des systèmes de réfrigération dans les supermarchés est rapidement rentabilisée grâce aux économies d'énergie qu'elle permet de réaliser. Les moteurs CA n'ont pas disparu, bien sûr, et ils sont souvent utilisés pour les applications à faible coût et à vitesse fixe où le rendement à charge partielle n'est pas une priorité.

Solutions de remplacement direct AxiACi d'ebm-papst

En tant pionnier en matière d'intégration de moteurs CC sans balais dans des ventilateurs à haut rendement compacts, ebm-papst a joué un rôle déterminant dans l'adoption de la technologie de moteurs EC pour les ventilateurs. Les ventilateurs de l'entreprise combinent le moteur, l'électronique de commande et les roue à ailettes optimisées sur le plan aérodynamique en un seul ensemble, permettant un fonctionnement silencieux, un contrôle précis de la vitesse et des économies d'énergie significatives.

Les ventilateurs série AxiACi (Figure 1) de l'entreprise sont conçus pour remplacer directement les anciens ventilateurs CA, et ils offrent aux concepteurs un moyen pratique de moderniser les applications de refroidissement tout en réalisant d'importantes économies d'énergie et en bénéficiant de performances remarquables sans recourir à des modifications majeures.

Figure 1 : Les ventilateurs série AxiACi intègrent des moteurs EC pour remplacer les anciennes solutions CA. (Source de l'image : ebm-papst)

Les unités AxiACi combinent une haute durabilité et une large tolérance environnementale, et fonctionnent sur une plage de températures de -40°C à +75°C. Elles offrent une plage de tensions globale de 90 VCA à 264 VCA (50/60 Hz) et utilisent un moteur multipolaire triphasé qui réduit les bruits de structure.

Avec une durée de vie de service de 65 000 heures, les ventilateurs d'ebm-papst remplacent de manière optimale les solutions obsolètes. Ils utilisent les moteurs EC GreenTech à haut rendement et offrent un rendement de niveau EC dans un ensemble CA pour combler le fossé entre les ventilateurs CA traditionnels et les solutions à commutation électronique.

Un modèle AxiACi120, tel que le 8315100190, constitue une option solide pour remplacer les anciens ventilateurs CA pour le refroidissement des armoires, la ventilation industrielle ou la réfrigération. La conception tubulaire axiale mesure 119 mm x 119 mm × 38 mm et délivre environ 101 CFM avec une alimentation universelle de 115/230 VCA. Le dispositif est répertorié IP65 pour la protection contre la poussière et les jets d'eau, et il est conçu pour fonctionner à des températures ambiantes extrêmes de -40°C à +70°C, ce qui en fait une solution de remplacement idéale.

Pour les conceptions exigeant une option plus compacte, les modèles AXIACI92U tels que le 8315100286 mesurent 92 mm x 92 mm x 38 mm et conviennent aux espaces plus restreints et aux applications nécessitant une puissance de refroidissement moindre. Malgré un débit d'air plus modéré, ce dispositif délivre une pression statique impressionnante de 155 Pa (0,622 po H₂O), capable de propulser l'air à travers des conduits en aval, des grilles ou des filtres restrictifs.

Conclusion

Pour faire face à la transition vers des ventilateurs EC pour la réfrigération commerciale, les systèmes CVC et les environnements industriels, la série AxiACi d'ebm-papst permet le remplacement direct, fiable et écoénergétique des anciens ventilateurs CA. Les modèles AxiACi offrent une durabilité accrue, un fonctionnement silencieux, une large compatibilité de tension et des performances améliorées en environnements extrêmes, et ils constituent la solution idéale pour la mise à niveau des systèmes existants sans modification majeure. Des versions compactes sont également disponibles pour les applications à espace restreint, garantissant des solutions polyvalentes pour les besoins de refroidissement modernes.