De belangrijkste vereisten voor industriële ventilatoren zijn een continu en stabiel koppel bij gemiddelde en lage snelheden, rekening houdend met operationele economie en onderhoudsgemak. De structuur en kenmerken van asynchrone wisselstroommotoren zijn nauwgezet afgestemd op deze vereisten. De logica van de "standaardconfiguratie" kan worden geanalyseerd vanuit de volgende vier aspecten.
Ten eerste voldoet de hoge betrouwbaarheid die de eenvoudige constructie biedt aan de langetermijnbehoeften van ventilatoren. Asynchrone wisselstroommotoren vereisen geen uiterst nauwkeurige bekrachtigingsapparaten en sleepringen zoals synchrone motoren, en ook geen commutatoren en borstels die nodig zijn voor gelijkstroommotoren. Hun kernstructuur bestaat alleen uit basiscomponenten zoals stators, rotoren en machinevoeten. Deze vereenvoudigde structuur vermindert het aantal storingspunten aanzienlijk. Industriële ventilatoren moeten doorgaans 24 uur continu draaien en de rotor van asynchrone motoren heeft geen wikkelingen, waardoor het risico op doorbranden van de wikkelingen wordt vermeden. De statorwikkelingen zijn ook minder gevoelig voor isolatieveroudering door de gelijkmatige belasting. Gegevens tonen aan dat de gemiddelde probleemloze bedrijfstijd van asynchrone wisselstroommotoren in industriële ventilatoren meer dan 8.000 uur kan bedragen, wat 1,5 keer zo lang is als die van synchrone motoren, waardoor de impact van ventilatoruitval op de industriële productie effectief wordt verminderd.
Ten tweede sluiten de snelheidskarakteristieken perfect aan op de ventilatorbelastingscurve, wat resulteert in een betere bedrijfsefficiëntie. De belasting van industriële ventilatoren is een typische "kwadraatkoppelbelasting", wat betekent dat het belastingskoppel evenredig is met het kwadraat van de snelheid. Het belastingskoppel is klein tijdens het opstarten en moet stabiel worden gehandhaafd tijdens bedrijf. Wanneer de asynchrone AC-motor start, is het rotortoerental lager dan de snelheid van het roterende magnetische veld, wat resulteert in een zekere slip. Hoewel de startstroom 4-7 keer de nominale stroom is, is het startkoppel voldoende om de ventilatorbladen vanaf nul te laten versnellen. Tijdens normaal bedrijf wordt de slip geregeld tussen 1% en 5% en wordt het toerental stabiel gehandhaafd op 1500 tpm of 3000 tpm (overeenkomend met een voeding met een netfrequentie van 50 Hz), wat nauw aansluit bij de nominale bedrijfscondities van de ventilator. Synchrone motoren daarentegen moeten de synchronisatie tussen toerental en voedingsfrequentie strikt handhaven. Als de ventilatorbelasting fluctueert, kunnen er gemakkelijk storingen ontstaan die niet in de pas lopen. Bij gelijkstroommotoren moet de snelheid worden aangepast via snelheidsregelingen, maar bij gebruik met een constante snelheid stijgt het energieverbruik.
Ten derde zijn de voordelen van kostenbeheersing en aanpassing aan het elektriciteitsnet aanzienlijk, waardoor de toepassingsdrempel wordt verlaagd. Qua aanschafkosten liggen de productiekosten van asynchrone wisselstroommotoren meer dan 30% lager dan die van synchrone motoren met hetzelfde vermogen. Door het ontbreken van een bekrachtigingssysteem wordt het materiaalverbruik met ongeveer 20% verlaagd. Qua bedrijfskosten wordt driefasige wisselstroom met netfrequentie veel gebruikt in de industriële sector. Asynchrone motoren kunnen direct op het elektriciteitsnet worden aangesloten voor gebruik zonder extra configuratie van frequentieomvormers (de startbelasting van de ventilator is laag en de impact van direct starten op het elektriciteitsnet is beheersbaar). Synchrone motoren moeten echter worden uitgerust met bekrachtigingsvoedingen en gelijkstroommotoren hebben gelijkrichtapparatuur nodig, wat beide de systeeminvestering verhoogt. Bovendien kan de vermogensfactor van asynchrone motoren eenvoudig worden aangepast door middel van condensatorcompensatie, waardoor de impact op de netkwaliteit wordt vermeden en hun economie verder wordt verbeterd.
Ten slotte voldoet het onderhoudsgemak aan de praktische behoeften van industriële scenario's. Industriële ventilatoren worden meestal geïnstalleerd op moeilijk bereikbare plaatsen, zoals werkplaatshoeken en daken, waardoor onderhoud moeilijk is. Asynchrone wisselstroommotoren hebben geen onderdelen die snel slijten, zoals sleepringen en borstels. Dagelijks onderhoud vereist alleen regelmatige reiniging van de statorwikkelingen en inspectie van de lagersmering, met een onderhoudscyclus van maximaal 6 maanden. Het bekrachtigingssysteem van synchrone motoren daarentegen moet regelmatig worden gekalibreerd en de commutator van gelijkstroommotoren is gevoelig voor vonkslijtage, waardoor maandelijkse stilstandinspecties nodig zijn, wat de onderhoudswerklast en productiekosten verhoogt. Tegelijkertijd is de foutdiagnose van asynchrone motoren eenvoudig. De bedrijfsstatus kan worden beoordeeld met behulp van ampèremeters en trillingssensoren, en gewone elektriciens kunnen onderhoudswerkzaamheden uitvoeren na een eenvoudige training, waardoor de afhankelijkheid van professioneel en technisch personeel wordt verminderd.
Kortom, asynchrone AC-motoren zijn, met hun uitgebreide voordelen van hoge betrouwbaarheid, aanpasbaarheid aan de belasting, zuinigheid en eenvoudig onderhoud, uitermate geschikt voor de operationele behoeften van industriële ventilatoren. Ze zijn dan ook uitgegroeid tot de voorkeursvoeding voor ventilatorapparatuur in de industriële sector.




