Основными требованиями к промышленным вентиляторам являются обеспечение постоянного и стабильного крутящего момента на средних и низких оборотах, а также экономичность эксплуатации и удобство обслуживания. Конструкция и характеристики асинхронных двигателей переменного тока в полной мере соответствуют этим требованиям. Логику «стандартной конфигурации» можно проанализировать с точки зрения следующих четырёх аспектов.

Во-первых, высокая надежность, обеспечиваемая простой конструкцией, отвечает требованиям длительной эксплуатации вентиляторов. Асинхронные двигатели переменного тока не требуют высокоточных устройств возбуждения и контактных колец, как синхронные двигатели, а также не нуждаются в коллекторах и щетках, которые необходимы для двигателей постоянного тока. Их основная структура состоит только из основных компонентов, таких как статоры, роторы и основания машины. Эта упрощенная структура значительно снижает количество точек отказа. Промышленные вентиляторы обычно должны работать непрерывно в течение 24 часов, а ротор асинхронных двигателей не имеет конструкции обмотки, что исключает риск перегорания обмотки. Обмотки статора также менее подвержены старению изоляции из-за равномерной нагрузки. Данные показывают, что среднее время безотказной работы асинхронных двигателей переменного тока в промышленных вентиляторах может достигать более 8000 часов, что в 1,5 раза больше, чем у синхронных двигателей, что эффективно снижает влияние отключения вентилятора на промышленное производство.

Во-вторых, скоростные характеристики идеально соответствуют кривой нагрузки вентилятора, что обеспечивает более высокую эффективность работы. Нагрузка промышленных вентиляторов представляет собой типичную «квадратную нагрузку», то есть момент нагрузки пропорционален квадрату скорости. Момент нагрузки мал во время запуска и должен поддерживаться стабильным во время работы. При запуске асинхронного двигателя переменного тока скорость ротора ниже скорости вращающегося магнитного поля, что приводит к определённому скольжению. Несмотря на то, что пусковой ток в 4–7 раз превышает номинальный, пускового момента достаточно для разгона лопастей вентилятора с нуля. В нормальном режиме работы скольжение контролируется в пределах от 1% до 5%, а скорость стабильно поддерживается на уровне 1500 или 3000 об/мин (что соответствует частоте сети 50 Гц), что в точности соответствует номинальным рабочим условиям вентилятора. В отличие от этого, синхронным двигателям необходимо строго соблюдать синхронизацию скорости и частоты питания. Колебания нагрузки вентилятора могут привести к асинхронным сбоям. Двигателям постоянного тока необходимо регулировать скорость с помощью устройств контроля скорости, что вместо этого увеличивает потребление энергии в сценариях работы с постоянной скоростью.

В-третьих, преимущества контроля затрат и адаптации к электросети значительны, что снижает порог применения. С точки зрения закупочной стоимости, себестоимость производства асинхронных двигателей переменного тока более чем на 30% ниже, чем у синхронных двигателей той же мощности. Из-за отсутствия системы возбуждения расход материалов снижается примерно на 20%. С точки зрения эксплуатационных расходов, трехфазный переменный ток промышленной частоты широко используется в промышленной сфере. Асинхронные двигатели могут быть напрямую подключены к электросети для работы без дополнительной настройки пусковых устройств преобразования частоты (пусковая нагрузка вентилятора низкая, а влияние прямого пуска на электросеть контролируемо). Однако синхронные двигатели должны быть оснащены источниками питания возбуждения, а двигатели постоянного тока — выпрямительным оборудованием, что увеличивает инвестиции в систему. Кроме того, коэффициент мощности асинхронных двигателей можно легко регулировать с помощью конденсаторной компенсации, избегая влияния на качество электроэнергии в электросети и дополнительно повышая их экономичность.

Наконец, удобство обслуживания отвечает практическим потребностям промышленных сценариев. Промышленные вентиляторы, как правило, устанавливаются в труднодоступных местах, таких как углы цехов и крыши, что затрудняет обслуживание. Асинхронные двигатели переменного тока не имеют быстроизнашиваемых компонентов, таких как контактные кольца и щетки. Ежедневное обслуживание сводится только к регулярной очистке от пыли обмоток статора и проверке смазки подшипников, при этом цикл обслуживания составляет до 6 месяцев. В отличие от этого, система возбуждения синхронных двигателей нуждается в регулярной калибровке, а коллектор двигателей постоянного тока склонен к искровому износу, что требует ежемесячных проверок при останове, что увеличивает трудозатраты на обслуживание и производственные затраты. В то же время диагностика неисправностей асинхронных двигателей проста. Рабочее состояние можно оценить с помощью амперметров и датчиков вибрации, и обычные электрики могут выполнять операции по техническому обслуживанию после простого обучения, что снижает зависимость от профессионального и технического персонала.

Подводя итог, можно сказать, что асинхронные двигатели переменного тока, обладающие такими комплексными преимуществами, как высокая надежность, адаптивность к нагрузке, экономичность и удобство обслуживания, точно соответствуют эксплуатационным потребностям промышленных вентиляторов и стали предпочтительным источником питания для вентиляторного оборудования в промышленной сфере.