实现更高能源效率水平的努力丝毫没有放缓的迹象。事实上，恰恰相反。例如，供热、通风和空调(HVAC)行业有许多新的能源部(DOE)法规将于2023年推出，泵送应用也有新的DOE测试规则。
在汽车制造商的办公室里，电话响个不停，电子邮件蜂拥而至。商用暖通空调设备制造商会问这样的问题:“我的电机今年还会合规吗?”或者“我的马达能达到新系统的效率吗?”
业内关注的一项美国能源部新要求是，所有商用空调和热泵设备，从6.5万英热单位/小时(btu/h)到76万英热单位/小时，必须在2018年的评级基础上实现额外15%的效率提升。这与能源部提出的其他目标一致，即通过减少10%至15%的损失来提高其他产品的排放水平。
暖通空调制造商也在准备针对炉风机的新规则，以及针对中央空调、电动机和可变制冷剂流量(VRF)多分段机组的新测试方法。针对商业泵、空气净化器、风扇、鼓风机和循环泵的新测试规则和效率标准也正在制定中。BETVICTOR体育官网此外，由能源部发起的关于单机空调和热泵的最新测试方法和效率标准的谈判正在进行中。BETVICTOR体育官网
工业泵制造商也在为跟上形势而焦虑。服务于广泛的行业，无数的能源相关的法规和规则必须跟踪和考虑泵的设计和电机的选择。已经宣布了用于水力学的专用循环泵、用于灌溉和水处理的商业/工业泵以及专用池泵和池泵电机的新规则。BETVICTOR体育官网
根据国际能源署(IEA)的数据，为暖通空调和泵送设备提供动力的电机可以说是能源难题中最关键的一块，因为电动机占全球能源消耗的45%。这就是为什么最有效地利用电机的能量是削减能源使用的关键。这包括电机效率，也包括变速电机解决方案的实施，特别是在空气和液体运动中。
好消息是，在过去的几年中，电机技术一直在快速发展，因为制造商正将资源集中在节能技术上，如电力驱动系统(PDS)、集成电机和控制器(IMAC)和同步电机。
了解这些技术可以帮助泵和HVAC设备制造商更好地审查他们的选择，以实现所需的效率。
IMAC和PDS的能量优势
15年前被引入住宅暖通空调市场的电机技术现在在商业暖通空调和泵送应用中都获得了牵引，提供了许多好处，包括更高的能源效率和易于更换的电机。
这些集成电机与机载控制或变频驱动器(vfd)，即IMAC，使泵和鼓风机能够根据系统需求以不同的速度运行，而不是以单一的最大容量速度运行，从而不必要地消耗能源。BETVICTOR体育官网美国能源部报告称，在某些情况下，将IMAC速度降低20%可以使耗电量减少一半。
在泵送，以及商业HVAC应用，超大，单速电机仍然普遍存在。它们的设计是为了满足最大的系统需求，即使泵很少满负荷运行。BETVICTOR体育官网
幸运的是，IMAC技术所提供的优势，以及它已在现场得到验证和研究支持的事实，导致了最近商业和工业风机和泵应用的增长。
除了能源部的报告，西北能源效率联盟(NEEA)和其他行业组织的研究证实，imac有助于降低能源费用。NEEA对imac和其他PDS的研究发现对于可变负载系统，将电机和可调速驱动器或控制器组合可降低高达45%的能源消耗，对于恒定负载系统可降低高达23%的能源消耗。PDS包括电机和可调速度驱动器或控制器，但与IMAC不同的是，两者可能会或不一定会被组装成一个集成单元。
据教育部考试中心计算，恒负荷系统的IMAC或PDS回收期为10个月，变负荷系统仅为4个月。
使用同步电机可以节省更多的费用。当与智能建筑技术配合使用时，同步电机通过匹配变速应用需求，为鼓风机或泵系统创造了比感应电机更高效的系统。
实现IMAC
由于电机和控制器被设计为一起工作，IMAC的优势不仅仅是消除了设置和接线。工程师可以期望提高效率，简化设计和系统集成，以及可靠性和兼容性。
imac提供了一个高效的插入式电机，顶部安装了控制器，以取代低效率，单速产品。电机制造商使用与单速电机相同的底座安装尺寸，以便IMAC适合现有的泵或风扇。唯一的主要问题，安装时可以遇到的IMAC安装将是可用的间隙以上的电机驱动器现在位于。
IMAC产品更容易对电机进行控制优化，因为电机的特定参数在出厂时就安装在驱动器中。这包括反馈类型和分辨率，电机特性和同步电机设计的最优点，包括永磁体(PM)，同步磁阻和混合设计结合电机的两种技术，如果使用。电机和控制效率提高，因为控制与电机更好地匹配。
在目前的产品中，既有感应式IMAC设计，也有同步式IMAC设计，但与同步电机和VFD集成的IMAC已接近成为暖通空调中风扇和泵应用的标准。应用于同步电机IMAC的一个常用术语是电子换向电机(ECM)。需要注意的一个重要事项是，DOE尚未将ECM电机作为电机/VFD组合分配效率标准。新的电机测试规则规定了ecm的测试方法，但没有规定效率水平。许多其他DOE规则确实要求同步电机满足更高级别的系统效率，包括消费者炉风扇和拟议的循环泵效率水平，这两者通常使用同步电机IMAC。
IMAC设计还消除了电机和控制器之间现场接线的需要。这使得最终用户可以避免以每小时高的价格雇佣电工的费用。
由于控制装置安装在IMAC的电机上，当控制装置距离电机较远时，电机的绝缘完整性可以通过消除或最小化高电压峰值来改善。许多imac还消除了轴接地环和其他与使用带有控制的电机相关的昂贵电机功能的要求。
虽然大多数控制手册包含超过100页的说明，但大多数泵或风扇配置细节已经通过IMAC完成，这将导致更快和更低的安装风险。
智能传感器和物联网
今天，许多IMAC或PDS单元连接到一个传感器，提供电机控制系统信息。在一个液压泵的例子中，一个加仑每分钟(gpm)传感器会连续地向电机控制器发送当前的gpm速率，如果gpm低于目标速率，则电机控制器会增加电机的每分钟转数(rpm)以满足目标。
新的系统使用物联网(IoT)，而不是老式的传感器和IMAC之间的通信。随着商业建筑进一步向智能建筑迈进，这一趋势预计将继续下去。在智能建筑中，只需一个拥有笔记本电脑的建筑维护人员就可以监控和控制电梯、加热/冷却系统、泵、冷却塔和风扇的运行。BETVICTOR体育官网PDS和IMAC将有助于将商业建筑转变为智能建筑。
以IMAC为新标准的未来
凭借其所有优势，IMAC有望成为商业暖通空调和工业泵和风扇应用的新标准。泳池泵制造商已经涉足IMAC，就像许多其他行业一样。
下一个要转换的电机范围是2-10马力(hp)，用于大量进入商业HVAC领域的泵和风扇。BETVICTOR体育官网目前，对于许多此类应用，电机和变频器是分开的，但随着变速在许多情况下成为满足效率法规的要求，这种情况将会发生变化。
随着电机制造商继续在研发和技术方面进行投资，泵送和暖通空调行业不仅将受益于新的法规和法规，而且还将为用户提供最高的能源效率。