一个带有1.5马力马达的54英寸隧道风扇正在运行，消耗1700瓦的功率。皮带突然断了，风扇叶片停止转动，但马达继续旋转。你认为马达现在消耗多少功率?1700瓦?重要的是要明白，决定风扇使用多少功率的主要因素是电机旋转的速度。转速越快，所需的功就越大，电机所使用的功率也就越大。因此，作为结果，当皮带断裂时，电机所需的工作量急剧减少，其功率使用也随之减少，约为200瓦。

更让您惊讶的是，电机尺寸和/或电机是单相还是三相对风扇功率使用几乎没有影响。这是因为决定它使用多少功率的不是电机的大小，而是电机需要做多少功。虽然2马力的马达确实能比1马力的马达做更多的工作，但如果旋转一个风扇风叶只需要1马力的工作，那么2马力的马达和1马力的马达使用的功率基本上是一样的。

为了演示这种风扇原理，在一个测试室中评估了一个相当典型的54"隧道风扇的性能，使用三个不同的电机，使用相同尺寸的滑轮(AK104 - 10.4"直径)和电机滑轮(AK34 - 3.4"直径):

- 1.5马力240 V单相电机(标准)

- 2马力240 V单相电机

- 1.5马力三相电机与集成的变频器(单相到三相)。

风扇测试室允许在大范围的工作静态压力(0 - 0.30”)下精确确定风扇的功率使用和空气移动能力。

表1 隧道风机性能与各种电机配合使用

表1 显示54“风扇的性能，在0.10”的静压下运行，有三个不同的电机。由于所有三个电机都被设计为以固定速度(1750转/分)运行，并且电机和螺旋桨滑轮是相同的，因此三个电机之间的螺旋桨速度差异不到2%。风机的空气移动能力在三个电机之间变化了几个百分点，这可能是由于风机转速的微小差异和/或在风机测试室中进行的测量的微小变化。2马力电机的功率使用略高，为4%，这可能归因于其效率低于其他两个电机(81% vs 84%和86%)。虽然在三个电机之间的风扇性能在技术上存在差异，但它们是如此之小，令人怀疑的是，如果风扇安装在一个农场的三个相同的房子里，在风扇或三个房子的电力使用中产生的空气速度会有任何显着的差异。

相反，改变电机带轮的大小，改变风扇支柱旋转的速度，可以对风扇的空气流动能力和功率使用产生巨大影响。三个不同的滑轮安装在相同的54“隧道风扇 再次评估了240 V单相电机和风扇的性能(图1):

- AK34(标准)

- AK30(较小直径-降低螺旋桨速度)

- AK39(较大直径-增加螺旋桨速度)

图1所示 滑轮尺寸评估(从左到右)AK39, AK34, AK30

表2 风机性能与各种电机滑轮尺寸

将电机皮带轮直径减小0.4英寸(AK34 vsAK30)可使风机的螺旋桨速度和气流能力降低约10%(表2)。相反，将电机皮带轮直径增大约0.5英寸可使风机的速度、速度和气流能力提高约10%。这些结果并不出乎意料，因为完善的风扇定律规定了风扇速度与风扇的空气移动能力之间的线性关系(10、20、30%的速度= 10、20、30%的cfm)。重要的是要注意，滑轮可能已经改变了其他电机测试以及结果将保持基本相同。

许多人没有意识到的是，简单地改变电机带轮可以对风扇的功率使用和电流产生戏剧性的影响。这是因为风叶速度和风扇电机所需的工作之间的指数关系。也就是说，风叶速度的微小变化会导致所需工作的巨大变化，从而导致风扇使用的功率。在第一次测试中使用相同的1.5马力电机时，将皮带轮尺寸从AK34增加到AK39，仅将风扇的空气移动能力提高了10%，而功耗和电流增加了22%以上。现在，如果电机的设计不能处理这种急剧增加的电流和功率使用，电机将过热，并最终故障。因此，在更换电机时，安装与以前相同尺寸的皮带轮是非常重要的。如果你不确定正确的电机皮带轮尺寸，你可以与风扇制造商检查。

安装较小的电机皮带轮并将风机的风叶速度/空气移动能力降低10%，导致风机电机功率使用和电流减少近25%。这就是驱动越来越多地使用变速隧道风机以减少禽舍用电量使用的原理。目标是通过使用更多的风扇以较低的速度运行，而不是在全速运行更少的风扇，从而减少总体功耗。

重要的是要始终记住，风扇的功率使用主要取决于以给定速度旋转风叶所需的工作，而不是由电机的大小或类型决定。虽然安装一个稍大的风扇电机滑轮将增加风扇的空气移动能力，但它可能导致电机过载，导致耗电量使用急剧增加，电机寿命缩短。相反，有可能通过安装更大的电机来增加风扇电机的使用寿命而不增加风扇的功率，并且由于它不是满载的，它将倾向于在较低的温度下运行，因此使用寿命更长。

感谢本文原作者：迈克尔·查里克和布莱恩·费尔柴尔德