Wie bürstenlose Gleichstrommotoren die Luftstromraten basierend auf den Raumbedingungen im Frischluftsystem anpassten

Bürstenlose Gleichstrommotoren bieten eine variable Drehzahlregelung durch elektronische Steuersysteme, die die dem Motor zugeführte Spannung und den Strom anpassen. Durch diese Steuerung können die Drehzahl des Motors und damit die Luftdurchsätze im Frischluftsystem präzise an die Echtzeitbedingungen im Innen- und Außenbereich angepasst werden. So funktioniert das:

Elektronisches Kontrollsystem:
Ein bürstenloser Gleichstrommotor ist mit einem elektronischen Steuerungssystem ausgestattet, das einen Mikrocontroller oder einen elektronischen Geschwindigkeitsregler (ESC) umfasst. Dieses Steuersystem ist für die Regelung der Motorgeschwindigkeit verantwortlich, indem es die Spannung und den Strom manipuliert, die den Motorwicklungen zugeführt werden.

Sensoren und Feedback:
Das elektronische Steuerungssystem kann mit verschiedenen Sensoren ausgestattet sein, um Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität oder Druck zu überwachen. Diese Sensoren liefern Echtzeit-Feedback über die Bedingungen in der Umgebung, sowohl drinnen als auch draußen.

Referenzeingang:
Das Steuersystem erhält einen Referenzeingang, bei dem es sich um die gewünschte Luftstromrate handelt, die auf den von den Sensoren erfassten Bedingungen basiert. Diese Referenzeingabe könnte von einem vom Benutzer festgelegten Ziel, einem Automatisierungssystem oder einem vordefinierten Algorithmus stammen.

Vergleich und Anpassung:
Das Steuersystem vergleicht kontinuierlich den Referenzeingang mit der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit, die durch die elektromotorische Gegenkraft (Gegen-EMK) bestimmt wird, die der Motor beim Drehen erzeugt. Wenn zwischen der gewünschten und der tatsächlichen Geschwindigkeit ein Unterschied besteht, passt das Steuerungssystem die Spannung und den Strom des Motors entsprechend an.

Pulsweitenmodulation (PWM):
Die variable Geschwindigkeitssteuerung wird mithilfe einer Technik namens Pulsweitenmodulation (PWM) erreicht. Die Steuerung schaltet die dem Motor zugeführte Spannung schnell ein und aus. Das Verhältnis der „Ein“-Zeit zur Gesamtzykluszeit bestimmt die effektive Spannung und damit die Drehzahl des Motors.

Regelung:
Viele moderne Systeme verwenden eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis, bei der das Steuerungssystem die Motorparameter basierend auf den Rückmeldungen der Sensoren kontinuierlich anpasst. Dadurch wird sichergestellt, dass die gewünschte Geschwindigkeit auch bei äußeren Einflüssen wie Laständerungen oder Spannungsschwankungen beibehalten wird.

Reibungslose Anpassungen:
Das System zur variablen Geschwindigkeitsregelung kann die Motorgeschwindigkeit sanft und schrittweise anpassen, sodass die Luftstromraten je nach sich ändernden Bedingungen fein abgestimmt werden können. Wenn sich beispielsweise die Luftqualität in Innenräumen verschlechtert, kann das Steuerungssystem die Motordrehzahl erhöhen, um die Belüftung zu verbessern.

Energieeffizienz:
Durch die Anpassung der Motorgeschwindigkeit an den Bedarf kann das Frischluftsystem mit niedrigeren Geschwindigkeiten betrieben werden, wenn weniger Luftstrom benötigt wird. Dies führt zu Energieeinsparungen und einem geringeren Verschleiß des Motors.

Die Kombination aus Sensor-Feedback, elektronischen Steuerungssystemen und PWM-Modulation ermöglicht Bürstenlose Gleichstrommotoren für das Frischluftsystem um eine präzise und dynamische variable Geschwindigkeitsregelung zu bieten. Diese Fähigkeit erhöht die Flexibilität und Effizienz von Systemen wie der Frischluftlüftung und ermöglicht ihnen, sich für eine optimale Leistung an Echtzeitbedingungen anzupassen.