提取关键信息并以中文叙述：A typical fan system consists of a fan an electric motor a drive system ducts or piping flow control devices and air conditioning equipment filters cooling coils heat exchangers etcTo eff

典型的风扇系统由风扇、电动机、传动系统、管道或管道、流量控制装置和空调设备（过滤器、冷却线圈、换热器等）组成。为了有效提高风扇系统的性能，设计师和操作人员必须了解其他系统组件的工作原理。"系统方法"要求了解风扇、支持风扇运行的设备以及被风扇服务的组件之间的相互作用。

主动装置。大多数工业风扇由交流（AC）电动机驱动。大多数是由三相、240或480伏交流电供电的感应电动机。由于电源通常比电机额定电压稍高，因为预计在配电系统中存在电压降，所以电机通常额定为230或460伏。近年来，由于美国国家电器制造商协会（NEMA）和电动机制造商的努力，通用电机的效率得到了显著提高。这些改进也归功于能源政策法案（EPAct），该法案于1997年10月生效，适用于大多数电机。为了提高电机效率，电机制造商改进了电机设计并采用了更好的材料，导致电机工作特性的轻微变化。尽管电机的初始成本增加了10至20％，但对于高运行时间应用程序来说，电机效率的提高通过降低运营成本带来了非常有吸引力的回报。

感应电动机的一个特点是它们的转矩与滑差或磁场速度与电机轴速度之间的差异直接相关。因此，在许多风扇中，实际运行速度通常比名义速度低约2％。例如，理论上的四极感应电动机在没有滑差的情况下，使用60赫兹电源时的转速为1800转/分钟；然而，该电机的额定工作速度通常约为1750转/分钟，表明额定负载下的滑差率略高于2.7％。由老旧电机驱动的风扇可能在效率和滑差水平方面运行得比新电机低。

升级到新电机可以降低运营成本，因为电机效率提高，同时还能略微改善风扇性能。EPAct高效电机的滑差较小，这意味着风扇的转速稍高。对于可以有效利用此额外输出的应用程序，这种高效率可能很有吸引力。但是，如果额外的输出没有用处，额外的功耗会增加运营成本。

主动装置的另一个组成部分是电机控制器。控制器是接收来自低功率电路（例如开关）的信号，并通过将电机绕组与电源线电压连接或断开来通电或断电的开关机构。软启动器是通常与电机控制器一起安装的电气设备，用于减少大型电机启动时的电气应力。在传统系统中，大多数交流电动机的高启动电流和起动电流会产生电能质量问题，如电压下降。软启动器逐渐增加施加在电机上的电压，减小起动电流的幅度。随着工业设施越来越多地使用基于计算机的设备和控制系统，软启动器成为许多电机控制系统的重要组成部分。事实上，大多数变频器的一个主要优势是它们通常具有内置的软启动功能。

在风扇应用中使用的电机的另一个常见特点是多速能力。由于通风和空气移动需求通常有很大差异，能够调节风扇转速的能力非常有用。电机可以通过两种主要方式建造以在不同的速度下运行：作为一个装有开关的一组绕组，该开关通电或断电另一个组绕；或者使用多个绕组，每个绕组通电不同数量的极。第一种类型的电机被称为后续极电机，通常允许两种运行速度，一个是另一个的两倍。第二种类型的电机可以有两种、三种或四种速度，具体取决于应用。总体而言，多速电机的成本更高，效率低于单速电机。然而，不同转速的流量控制优势使它们在许多风扇应用中具有吸引力。

传动系统。传动系统通常提供了提高能源效率和降低整个系统运行成本的重要机会。传动系统有两种主要类型：直驱和皮带传动。齿轮传动也被使用，但较少见。在直驱系统中，风扇连接到电机轴上。这是一个简单、高效的系统，但在调节速度方面灵活性较小。由于大多数风扇使用感应电机运行，直驱风扇的运行转速限制在与同步电机转速几乎相等的范围内（最常见的是1,200、1,800和3,600转/分钟）。风扇输出对其运行转速的敏感性意味着估计性能要求错误可能导致直驱系统运行效率低下（与可以通过改变轮径调整风扇转速的皮带传动不同）。为直驱系统增加转速灵活性的一种方法是使用可调速驱动器（ASD）。ASD允许一定范围的轴转速，并且在需求变化较大的系统中非常实用。尽管ASD通常不适用于仅需要以一定速度运行的风扇，但对于在一定条件下运行的风扇，ASD可以提供高效的系统。在轴流风扇中，直驱具有一些重要的优势。适用于低温和清洁空气系统的应用非常适合直驱，因为电机直接安装在风扇后面，并且可以通过气流冷却。这种节省空间的配置允许电机在额定负载时以更高的负载运行，因为增加了冷却。然而，电机的可访问性稍受限制。

皮带传动为风扇系统提供了选择风扇速度的灵活性的关键优势。如果初始估计不正确或系统要求发生变化，皮带传动允许更改风扇速度的灵活性。在轴流风扇中，皮带传动将电机保持在空气流之外，这可以在高温、脏污或腐蚀环境中具有优势。

有几种不同类型的皮带传动，包括标准皮带、V型皮带、齿形V型皮带和同步皮带。每种类型都有不同的成本和操作优势。总体而言，同步皮带是效率最高的，而V型皮带是最常用的。同步皮带具有高效率，因为它们使用的是限制滑动的网状接触，可以降低运营成本。然而，转换为同步皮带必须小心进行。同步皮带通常会产生比其他皮带更多的噪音。它们还通过传动系统传递冲击负载而不允