Симисторный или плавный регулятор скорости вентилятора

Обзор: как подключить вытяжной вентилятор и уменьшить скорость

Вентилятор присутствует во многих видах бытовых приборов. В частности, в ванной комнате или туалете он нужен для быстрого удаления влажного воздуха через вытяжку. Естественная вентиляция в старых домах чаще всего работает недостаточно интенсивно, потому что разрабатывалась она с учетом установки деревянных окон (современные стеклопакеты не пропускают воздух). Чтобы наладить проветривание в квартире, устанавливают вытяжные вентиляторы. А для того, чтобы это устройство прослужило долго, изобретен специальный регулятор, способный снизить или увеличить скорость вращения пластин.

Виды и особенности устройства

По типу конструкции выделяют 2 вида вентилятора:

  1. Осевой. Здесь имеется двигатель с внешним ротором. К нему прикрепляется крыльчатка. Перемещение воздушных масс совпадает с осью ротора. Этот тип вентилятора имеет преимущество – компактность. Производительность же у него средняя. Подходит для маленьких и средних комнат. То есть, место монтажа вентилятора не должно быть дальше, чем 2 метра от вентиляционного выхода.
  2. Радиальный (центробежный). Здесь пластины крепятся к специальному кольцу. Воздух поступает на устройство с фронтальной стороны, а выходит сбоку под прямым углом. В отличие от осевого, радиальный вентилятор более производительный. Монтируется в больших помещениях, площадью более 12 кубических метров.

Виды вытяжных вентиляторов

Для ванной комнаты в основном выбирают осевой вид, потому что мало кто может похвастаться просторной площадью в этом помещении. Стоимость таких приборов небольшая. Вентилятор хорошо справляется со своей задачей, если расстояние до вентиляционного выхода подобрано правильно. Но если оно превышает максимальное значение – 2 метра, то стоит рассмотреть радиальный вариант прибора.

Вытяжные вентиляторы классифицируются также по тому, как конструкция была установлена. Монтаж может производится:

  • на стену;
  • на потолок;
  • и на стену, и на потолок (нужно выбрать куда);
  • в вентиляционный канал.

Характеристика канального типа требует особого внимания. Такие приборы монтируются в разрыв вентиляционного канала. Используется, когда имеется лишь один канал, а подключить к нему нужно больше комнат. Однако это не означает, что его нельзя приобретать и при подключении одного помещения.

Канальный вытяжной вентилятор

Выбор в сторону канального вентилятора делают в редких случаях, потому что процесс дольше, и дальнейшее обслуживание (чистка, замена) затруднительны. Это не относится к частным домам, потому что там его можно проложить на чердаке, что значительно облегчает задачу.

Зачем регулировать скорость

Регулятор скорости (контроллер скорости) – устройство, функцией которого является снижение и увеличение количества оборотов вытяжного вентилятора. Это обеспечивается изменением напряжения, которое подается на прибор. Для работы он должен подсоединятся к вентилятору по особой схеме (о ней поговорим позже).

Вентилятор по специфике своего устройства всегда работает на полной мощности, что существенно влияет на срок его службы в меньшую сторону – происходит быстрое изнашивание элементов и их поломка.

Важно! Работа «на максимуме» не только приводит к быстрой поломке, но и сильно потребляет электроэнергию.

Поэтому полезно знать, как уменьшить скорость оборотов вентилятора вытяжки для увеличения эксплуатационного срока оборудования.

Помимо повышения износостойкости, вентилятор с контроллером начинает дуть тише, электроэнергия потребляется в меньшей степени.

Основные виды регуляторов

Разделить все контроллеры можно по принципу регулирования:

  1. Трансформаторный регулятор скорости. Предназначен для мощных вентиляторов. Двигатель – одно- или трехфазный. Снижение скорости происходит плавно и может осуществляться на нескольких приборах одновременно.
  2. Электронный регулятор скорости
  3. Тиристорный регулятор скорости. Предотвращает перегревание корпуса, эффективно работает в однофазном оборудовании.
  4. Частотный регулятор скорости.
  5. Симисторный регулятор скорости. Наиболее распространен. Способен охватить не один, а сразу несколько двигателей. Очень важно, чтобы показатель тока не превышал предельное значение, большинство моделей – бесшумные.
  6. Частотный регулятор скорости. Эти модели могут применяться исключительно в диапазоне от 0 до 480 Вольт. Подходит для 3-фазных двигателей с мощностью не выше 75000 Вт.

Особенности использования приборов

Сначала нужно разобраться в общем принципе работы. Она направлена на изменение мощности воздушного потока и влияет воздухообмен в целом. Управление скоростью достигается одним из способов:

  • изменением поступающего на обмотку напряжения;
  • изменением частоты тока.

На практике всегда используют приборы первого типа, потому что основанный на изменении частоты регулятор порой стоит дороже самого вентилятора. Такое приобретение в дальнейшем не оправдывается какими-то преимуществами.

Как ни странно, но применение контроллеров очень широко: промышленное оборудование, общественные места (рестораны, спортивные залы, офис). Везде, где нужна интенсивная вентиляция и ее регулирование.

Управление может быть механическое и автоматическое. Управление механическое производится с помощью специального колесика, позволяющего как ступенчато, так и плавно снизить обороты вентилятора вытяжки. Такой способ управления характерен для симисторных моделей.

Правила подключения контроллера

Разберемся, как подключить регулятор в зависимости от его вида.

Начнем с самых распространенных видов – симисторного и тиристорного. Их монтаж очень прост. Если имеется нужная схема, любой человек сможет по ней сориентироваться (см. ниже). Регулирование осуществляется за счет блока управления. У каждой модели есть своя мощность – большего напряжения она не сможет выдержать.

Схема подключения симисторного и тиристорного контроллеров

Важно! У двигателя вытяжного вентилятора должна присутствовать защита от перегрева.

Второй тип – трансформаторный. Напряжение на входе составляет 230 Вольт. У обмотки есть некоторое количество ответвлений. Для снижения напряжения к ним необходимо подключить нагрузку. После того, как напряжение уменьшилось, потребление энергии становится ниже. Переключатель позволяет подключить мотор к нужному участку обмотки, и тогда происходит смена напряжения.

Схема подключения трансформаторного типа

Если рассматривать модели электронного принципа действия, схема подключения будет иная. Здесь с помощью моделирования импульсов напряжение изменяют плавно. Чем длина импульсов больше и время паузы меньше, тем напряжение выше, и наоборот – короткие импульсы с длинными паузами свидетельствуют о низком напряжении.

Схема моделей электронного принципа действия

Если у вентилятора присутствует таймер, то он работает по другому принципу – освещение включается вместе с вентилятором. После выключения света прибор продолжает работать определенное время. Схема и пример подключения вытяжного вентилятора с таймером на картинке ниже.

Схема подключения вытяжного вентилятора с таймером

В распределительную коробку протаскивается питающий кабель (ФЗН), от нее до выключателя проводится двужильный кабель. Тройной провод к источнику освещения, а к вентилятору подключаются 4 провода. Теперь нужно сделать их соединение в питающей коробке.

Берется провод синего цвета, который проводится к светильнику, и синий провод, который идет к N-контакту. Они зачищаются и скручиваются между собой. Далее нужно взять, зачистить фазовый провод, коричневый от выключателя и коричневый от вытяжного вентилятора (L-контакт) и скрутить эти 3 провода между собой.

Далее берем желтый-питающий, желтый от светильника, желтый от вентилятора с заземлением контакта – зачищаем и скручиваем.

Коричневый от светильника, дополнительный с LT-контакта (питание таймера), синий двужильный, идущий к выключателю, скручиваются между собой.

Следующим шагом – паяние и опрессовывание проводов, изоляция и укладка их в коробку. Есть множество вариантов соединения, но описанный – самый популярный и проверенный временем. Заключительный этап – подача напряжения и проверка функциональности схемы.

Регулятор: сборка своими руками

Уделив час-два свободного времени, можно соорудить регулятор самостоятельно. Понадобится:

  • резистор (далее – Р);
  • переменный резистор (далее – ПР);
  • транзистор (далее – Т).

База Т припаивается к серединному контакту ПР, коллектор – к стороннему выходу. К обратному краю ПР нужно присоединить резистор с сопротивлением 1000 ОМ. Второй выход Р припаивается к эмиттеру Т.

Осталось присоединить провод вводного напряжения к Т (он уже сцеплен с крайним выходом ПР). Выход «+» припаивается к эмиттеру ПР.

Чтобы проверить, как работает самодельный регулятор, потребуется вентилятор. Его плюсовой провод соединяется с проводом, идущим от эмиттера. Провод выводного напряжения подсоединяется к блоку питания.

Минусовой провод нужно подсоединить напрямую. Для проверки крутим колесико ПР и наблюдаем за тем, как меняется количество оборотов.

Конструкция безопасна (минусовой провод подключается напрямую) – если произойдет замыкание в контроллере, с вентилятором ничего не случится.

Процесс проверки выглядит примерно так:

При желании можно синхронизировать контроллер сразу с двумя вентиляторами, как показано на схеме:

Синхронизация контроллера с двумя вентиляторами

Установка не отнимает много времени, особенно если работать по готовым схемам. Главное – правильно выбрать устройство под помещение. Не стоит жалеть о потраченных деньгах, ведь чистый воздух важнее. Тем более, всегда можно сэкономить, смастерив регулятор самостоятельно.

Источник

Схемы регуляторов скорости вращения вентилятора на 220 В

Для эффективного режима работы вентилятора, получающего питание от промышленной сети, применяют регулятор скорости вращения. Вентилятор на 220 Вольт, использующий регулировку, может стать практически бесшумными и повысить комфортность обслуживаемого им помещения. Чтоб регулировать обороты, необязательно покупать готовый прибор, даже без специальных знаний его несложно собрать самостоятельно.

Принцип работы вентилятора

Согласно техническому определению, вентилятор — это прибор, служащий для перемещения газа путём создания избыточного давления или разрежения. По своему конструктивному исполнению он разделяется на осевой и радиальный. Практически все вентиляторы, применяемые в быту, представляют собой осевой тип конструкции. Использование этого вида характеризуется удобством получения направленного воздуха различной силы и давления. Вентиляторы разделяют по месту использования, они могут быть:

  • многозональные;
  • канальные;
  • напольные;
  • потолочные;
  • оконные.

Осевые, иное название аксиальные, вентиляторы в качестве основного узла используют рабочее колесо. Это колесо располагается на оси электродвигателя, содержит внешний ротор и имеет в своей конструкции лопатки, расположенные под углом с учётом аэродинамических свойств. Благодаря такому расположению и происходит создание и формирование воздушного потока.

В качестве электродвигателя применяют однофазный асинхронный двигатель, ось которого повторяет движения нагнетаемого или разряжаемого им потока воздуха. Такой электромотор состоит из ротора, размещённого внутри статора. Промежуток между ними составляет не более двух миллиметров. Статор имеет вид сердечника с пазами, через которые намотана обмотка. Ротор выглядит как подвижная часть с валом, содержащая в своём составе сердечник с короткозамкнутой обмоткой. Такая конструкция напоминает беличье колесо.

При подаче переменного тока на обмотку статора, согласно законам физики, появляется переменный магнитный поток. На помещённом внутрь этого потока замкнутом проводнике возникает электромагнитная индукция (ЭДС), а значит, появляется и ток. Благодаря чему в переменном магнитном поле оказывается проводник с током. Это приводит к вращению проводника, то есть ротора.

Читайте также:  Вентилятор Polaris PSF 40RC Digital

Таким образом, чтоб создать регулятор оборотов вентилятора на 220 В, понадобится изменять величину воздействующего на ротор магнитного поля. В свою очередь, значение магнитного поля зависит от величины тока, а значит при снижении его величины уменьшается и скорость вращения.

Ещё один параметр, от которого зависит число оборотов электродвигателя, является частота переменного напряжения. Частотные преобразователи, изменяющие частоту, характеризуются сложностью изготовления и дороговизной, по сравнению с изменяющими уровень напряжения. В бытовых условиях применяются редко, хоть позволяют достигать лучших результатов в точности настройки.

По виду используемой схемотехники приборы, управляющие скоростью вращения, разделяются на:

  • тиристорные;
  • трансформаторные.

Схемы вращения

Так как в основе работы вентилятора используется явление ЭДС, то это приводит к тому, что возникают паразитные вихревые токи, нагревающие металлические части электродвигателя, при изменении формы сигнала напряжения сети. Использование диммеров, служащих для управления светосилой яркости ламп, не рекомендуется из-за повышенного нагрева двигателя. Поэтому при изготовлении регулятора скорости вентилятора на 220 В, применяются полупроводниковые элементы.

Регулятор скорости на симисторе

Регулирующим полупроводником служит симистор. Работает он в ключевом режиме, то есть или включён, или выключен. Симистор состоит из двух тиристоров, включённых встречно — параллельным способом. Каждый тиристор пропускает через себя только одну полуволну сигнала. Такая схема обладает маленькими размерами и имеет низкую стоимость.

В таком регуляторе используется принцип фазового управления, изменение момента включения и выключения симистора относительно фазового перехода в нулевой точке.

Управление симистором осуществляется с помощью переменного резистора, в зависимости от поворота последнего задаётся порог срабатывания полупроводникового прибора. В результате чего отсекается часть синусоидального сигнала, поступающего на электродвигатель вентилятора, величина значение напряжения уменьшается и соответственно обороты двигателя тоже уменьшаются.

При управлении частотой вращения электродвигателя контроль работы тиристора происходит длительными импульсами.

Благодаря чему, кратковременные отключения активной нагрузки не изменяют режим работы схемы. Схема подразумевает разделение включения электродвигателя с тиристором VS2 и питающего напряжения 220 вольт, через диодный мост.

Управление тиристором осуществляется с помощью генератора, собранного на транзисторе VT1. Питание генератора реализуется сигналом трапециевидной формы, полученным после прохождения через стабилитрон VD1 с частотой 100 кГц. В то время как на конденсаторе C1 появится напряжение, величины которого станет достаточно для открытия транзистора, на управляющий электрод тиристора поступит положительный сигнал. Тиристор VS2 откроется и с него поступит напряжение на электродвигатель, приводящее к его запуску.

Резисторы R1, R2, R3, образуют цепочку разряда конденсатора C1. Управляя значением сопротивления R1, в качестве которого используется переменный резистор, изменяется скорость разряда конденсатора, а значит и частота оборотов вентилятора. Диод VD2, подключённый параллельно к обмотке L1, предотвращает ложное срабатывание тиристора, возникающее из-за использования нагрузки индуктивного рода.

Источник



Обзор: как подключить вытяжной вентилятор и уменьшить скорость

Условные обозначения регуляторов скорости вентилятора

Расшифровка значений параметров в маркировке основных ведущих производителей регуляторов скорости вращения вентиляторов:

  1. Индекс «E» – 1 фазный(220В) – Shuft, VENTS, Polar Bear, Systemair, Luftmeer;
  2. Индекс «D» – 3 фазный(380В) – Shuft, VENTS, Polar Bear, Systemair, Luftmeer;
  3. Цифровое значение – максимальная сила тока;
  4. Индекс «T» – наличие подключения термозащиты вентилятора.

Примеры

  • Регулятор Polar Bear OVTE 7.5 – однофазный, макс. сила тока – 7,5 А, с термозащитой;
  • Регулятор Shuft FSRD-A 3.0 – трехфазный, макс. сила тока – 3,0 А, без термозащиты;
  • Регулятор Systemair RTRD 14 – трехфазный, макс. сила тока – 14,0 А, с термозащитой.

Схемы вращения

Так как в основе работы вентилятора используется явление ЭДС, то это приводит к тому, что возникают паразитные вихревые токи, нагревающие металлические части электродвигателя, при изменении формы сигнала напряжения сети. Использование диммеров, служащих для управления светосилой яркости ламп, не рекомендуется из-за повышенного нагрева двигателя. Поэтому при изготовлении регулятора скорости вентилятора на 220 В, применяются полупроводниковые элементы.

Регулятор скорости на симисторе

Регулирующим полупроводником служит симистор. Работает он в ключевом режиме, то есть или включён, или выключен. Симистор состоит из двух тиристоров, включённых встречно — параллельным способом. Каждый тиристор пропускает через себя только одну полуволну сигнала. Такая схема обладает маленькими размерами и имеет низкую стоимость.

В таком регуляторе используется принцип фазового управления, изменение момента включения и выключения симистора относительно фазового перехода в нулевой точке.

Управление симистором осуществляется с помощью переменного резистора, в зависимости от поворота последнего задаётся порог срабатывания полупроводникового прибора. В результате чего отсекается часть синусоидального сигнала, поступающего на электродвигатель вентилятора, величина значение напряжения уменьшается и соответственно обороты двигателя тоже уменьшаются.

При управлении частотой вращения электродвигателя контроль работы тиристора происходит длительными импульсами.

Благодаря чему, кратковременные отключения активной нагрузки не изменяют режим работы схемы. Схема подразумевает разделение включения электродвигателя с тиристором VS2 и питающего напряжения 220 вольт, через диодный мост.

Управление тиристором осуществляется с помощью генератора, собранного на транзисторе VT1. Питание генератора реализуется сигналом трапециевидной формы, полученным после прохождения через стабилитрон VD1 с частотой 100 кГц. В то время как на конденсаторе C1 появится напряжение, величины которого станет достаточно для открытия транзистора, на управляющий электрод тиристора поступит положительный сигнал. Тиристор VS2 откроется и с него поступит напряжение на электродвигатель, приводящее к его запуску.

Резисторы R1, R2, R3, образуют цепочку разряда конденсатора C1. Управляя значением сопротивления R1, в качестве которого используется переменный резистор, изменяется скорость разряда конденсатора, а значит и частота оборотов вентилятора. Диод VD2, подключённый параллельно к обмотке L1, предотвращает ложное срабатывание тиристора, возникающее из-за использования нагрузки индуктивного рода.

Управление с использованием автотрансформатора

В качестве основного элемента схемы используется автотрансформатор. Он представляет собой трансформатор, в котором соединение первичной и вторичной обмотки выполнено напрямую. В результате чего одновременно осуществляется магнитная и электрическая связь. Обмотка автотрансформатора имеет несколько ответвлений с разными на них значениями величины напряжения. Преимущество такого использования заключается в достижении более высокого коэффициента полезного действия из-за преобразования лишь части мощности.

Принцип работы регулятора, скорости вращения вентилятора состоит в следующем. На первичную обмотку автотрансформатора T1 поступает питающее напряжение сети. Обмотка имеет как минимум три ответвления от части витков. При подсоединении нагрузки к разным ответвлениям получается уменьшенное напряжение питания. Используя переключатель SW1, двигатель вентилятора M коммутируется к одной из части обмотки, при этом его скорость вращения меняется. При такой работе выходной сигнал не изменяет своей формы, оставаясь синусоидальным, что положительно влияет на обмотки двигателя.

Переключатель представляет собой ступенчатую шкалу, не позволяя плавно управлять скоростью вращения. Устройства такого типа имеют большие габариты и массу, по сравнению с другими видами.

Усовершенствованной моделью является использование электронного управления.

В основе работы лежит принцип широтно-импульсной модуляции. Изменяя состояние режима работы ключевых транзисторов, образовываются импульсы, позволяющие совершать плавную регулировку выходного сигнала. Чем меньше длительность импульса и длиннее период, тем меньше мощности передаётся вентилятору, а значит и обороты вращения его снижаются. В качестве ключей применяются малошумящие полевые транзисторы, имеющие значительно большие входные сопротивления по сравнению с биполярными.

Из-за плохой помехозащищенности узел автотрансформатора выполняется непосредственно в близости от вентилятора, но обладает компактными размерами и невысокой стоимостью.

Симисторный или плавный регулятор скорости вентилятора

Меньшее распространение получил плавный – симисторный регулятор скорости вращения вентилятора.

Они применяются в бытовых, системах вентиляции для вентиляторов с подключением на 220 В. Изменение работы вентилятора происходит регулировкой силы тока. В таких регуляторах скорости вращения вентилятора нет фиксированных положений кнопки, т.е регулировка работы вентилятора может происходить плавно. Центральная кнопка, как правило, имеет подсветку. Максимальная сила тока вентилятора 10 А. Подключаемый вентилятор должен быть однофазным. Подключение симисторного регулятора скорости вентилятора не требует высокой квалификации. Недостаток – посторонний шум при работе вентилятора в крайнем положении.

Вспомогательные устройства для управления вентиляторами

Приспособления данного типа позволяют создать комфортную атмосферу в любом помещении, где установлен потолочный вентилятор. Наибольшим спросом среди покупателей нашего магазина пользуются следующие позиции товаров:

  • пульты дистанционного управления;
  • ступенчатые регуляторы скорости.

Эти устройства позволяют на расстоянии менять скорость вращения лопастей настенного вентилятора, уменьшая или ускоряя поток воздуха в помещении. Качественное вспомогательное оборудование делает работу климатической техники максимально эффективной.

Варианты монтажа

  1. Накладной – для внешней установки;
  2. Потайной(встроенный) – для внутренней установки;
  3. Для установки на DIN-рейку.

Основные производители – Shuft, Vents, Polar Bear, Systemair, Luftmeer

Для EC вентиляторов

Для регулировки работы энергосберегающих вентиляторов с EC двигателями применяются EC контроллеры или блоки управления для EC вентиляторов. Для управления такими контроллерами-блоками необходимо приобрести регулятор с управляющим сигналом 0-10В.

Как уменьшить или увеличить скорость?

В вытяжках благодаря ступенчатой регулировке скорости вентилятора можно менять интенсивность потока, которая влияет на общий воздухообмен. Для управления и используется способ изменения напряжения.

Эффективность прибора доказана на практике. Простое и недорогое устройство подходит для бытовых и общественных помещений. Оно также может выполнять и дополнительные функции.


Например, у модели O’Erre RG 5 AR, кроме возможности подсоединения реверсивных вентиляторов, предусмотрен модуль для подключения управления светом. В корпусе есть и плавкий предохранитель на 2 А

Скорость увеличивается или уменьшается механическим способом. В модулях имеется колесико для ступенчатого изменения оборотов двигателя вытяжки.

Перед подключением питания необходима проверка соединений проводов и эффективности заземления. Часто включать или выключать питание не рекомендуется: непрерывная работа регулятора обеспечивает оптимальную температуру и препятствует появлению конденсата в корпусе устройства.

Если у прибора отсутствует функция автоматического перезапуска и произошел перегрев, нужно устранить причины. Переключатель на время остывания двигателя устанавливается в нулевое положение, затем аппарат перезапускается.

Преобразователь частоты для вентилятора

Когда выбираете вид частотного преобразователя, то можете определить точное задание, которую будет выполнять привод с электромотором, точность регулировки скорости (частоты вращения), точности тип электродвигателя. Можете принимать нюансы конструкции частотника, его параметры, класс защищенности, удобство пользования.

Читайте также:  Диагностика компьютера с помощью AIDA64

Классификация преобразователей частоты:

  • входное число фаз (3-фазные, 1-фазные);
  • размер напряжения номинального значения (средневольтные до 6000 вольт, общепромышленные до 500 вольт);
  • конструкция варианта по классу защищенности;
  • тип управляемости (скалярное, векторное);
  • работа по областям (для вентиляции и помп, лифтовые, общепромышленные);

Принцип работы вентилятора

Согласно техническому определению, вентилятор — это прибор, служащий для перемещения газа путём создания избыточного давления или разрежения. По своему конструктивному исполнению он разделяется на осевой и радиальный. Практически все вентиляторы, применяемые в быту, представляют собой осевой тип конструкции. Использование этого вида характеризуется удобством получения направленного воздуха различной силы и давления. Вентиляторы разделяют по месту использования, они могут быть:

Осевые, иное название аксиальные, вентиляторы в качестве основного узла используют рабочее колесо. Это колесо располагается на оси электродвигателя, содержит внешний ротор и имеет в своей конструкции лопатки, расположенные под углом с учётом аэродинамических свойств. Благодаря такому расположению и происходит создание и формирование воздушного потока.

В качестве электродвигателя применяют однофазный асинхронный двигатель, ось которого повторяет движения нагнетаемого или разряжаемого им потока воздуха. Такой электромотор состоит из ротора, размещённого внутри статора. Промежуток между ними составляет не более двух миллиметров. Статор имеет вид сердечника с пазами, через которые намотана обмотка. Ротор выглядит как подвижная часть с валом, содержащая в своём составе сердечник с короткозамкнутой обмоткой. Такая конструкция напоминает беличье колесо.

При подаче переменного тока на обмотку статора, согласно законам физики, появляется переменный магнитный поток. На помещённом внутрь этого потока замкнутом проводнике возникает электромагнитная индукция (ЭДС), а значит, появляется и ток. Благодаря чему в переменном магнитном поле оказывается проводник с током. Это приводит к вращению проводника, то есть ротора.

Таким образом, чтоб создать регулятор оборотов вентилятора на 220 В, понадобится изменять величину воздействующего на ротор магнитного поля. В свою очередь, значение магнитного поля зависит от величины тока, а значит при снижении его величины уменьшается и скорость вращения.

Ещё один параметр, от которого зависит число оборотов электродвигателя, является частота переменного напряжения. Частотные преобразователи, изменяющие частоту, характеризуются сложностью изготовления и дороговизной, по сравнению с изменяющими уровень напряжения. В бытовых условиях применяются редко, хоть позволяют достигать лучших результатов в точности настройки.

По виду используемой схемотехники приборы, управляющие скоростью вращения, разделяются на:

Регулятор вентилятора с датчиком температуры

Как известно, вентилятор в блоках питания компьютеров формата AT вращается с неизменной частотой независимо от температуры корпусов высоковольтных транзисторов. Однако блок питания не всегда отдает в нагрузку максимальную мощность. Пик потребляемой мощности приходится на момент включения компьютера, а следующие максимумы — на время интенсивного дискового обмена.

  • Как сделать управляемую плату регулятора на 1,2–35 В

Если же учесть ещё и тот факт, что мощность блока питания обычно выбирается с запасом даже для максимума энергопотребления, нетрудно прийти к выводу, что большую часть времени он недогружен и принудительное охлаждение теплоотвода высоковольтных транзисторов чрезмерно. Иными словами, вентилятор впустую перекачивает кубометры воздуха, создавая при этом довольно сильный шум и засасывая пыль внутрь корпуса.

Уменьшить износ вентилятора и снизить общий уровень шума, создаваемого компьютером можно, применив автоматический регулятор частоты вращения вентилятора, схема которого показана на рисунке. Датчиком температуры служат германиевые диоды VD1–VD4, включенные в обратном направлении в цепь базы составного транзистора VT1VT2. Выбор в качестве датчика диодов обусловлен тем, что зависимость обратного тока от температуры имеет более выраженный характер, чем аналогичная зависимость сопротивления терморезисторов. Кроме того, стеклянный корпус указанных диодов позволяет обойтись без каких-либо диэлектрических прокладок при установке на теплоотводе транзисторов блока питания.

  • 2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — КТ315Б и КТ815А соответственно.
  • 4 диода (VD1-VD4) — Д9Б.
  • 2 резистора (R1, R2) — 2 кОм и 75 кОм (подбор) соответственно.
  • Вентилятор (M1).

Резистор R1 исключает возможность выхода из строя транзисторов VT1, VT2 в случае теплового пробоя диодов (например, при заклинивании электродвигателя вентилятора). Его сопротивление выбирают, исходя из предельно допустимого значения тока базы VT1. Резистор R2 определяет порог срабатывания регулятора.

Следует отметить, что число диодов датчика температуры зависит от статического коэффициента передачи тока составного транзистора VT1, VT2. Если при указанном на схеме сопротивлении резистора R2, комнатной температуре и включенном питании крыльчатка вентилятора неподвижна, число диодов следует увеличить.

Необходимо добиться того, чтобы после подачи напряжения питания она уверенно начинала вращаться с небольшой частотой. Естественно, если при четырех диодах датчика частота вращения окажется значительно больше требуемой, число диодов следует уменьшить.

Устройство монтируют в корпусе блока питания. Одноименные выводы диодов VD1-VD4 спаивают вместе, расположив их корпусы в одной плоскости вплотную друг к другу. Полученный блок приклеивают клеем БФ-2 (или любым другим термостойким, например, эпоксидным) к теплоотводу высоковольтных транзисторов с обратной стороны. Транзистор VT2 с припаянными к его выводам резисторами R1, R2 и транзистором VT1 устанавливают выводом эмиттера в отверстие «-cooler» платы блока питания.

Налаживание устройства сводится к подбору резистора R2. Временно заменив его переменным (100–150 кОм), подбирают такое сопротивление введенной части, чтобы при номинальной нагрузке (теплоотводы транзисторов блока питания теплые наощупь) вентилятор вращался с небольшой частотой. Во избежание поражения электрическим током (теплоотводы находятся под высоким напряжением!) «измерять» температуру наощупь можно, только выключив компьютер. При правильно отлаженном устройстве вентилятор должен запускаться не сразу после включения компьютера, а спустя 2–3 мин после прогрева транзисторов блока питания.

Зачем регулировать скорость

Регулятор скорости (контроллер скорости) – устройство, функцией которого является снижение и увеличение количества оборотов вытяжного вентилятора. Это обеспечивается изменением напряжения, которое подается на прибор. Для работы он должен подсоединятся к вентилятору по особой схеме (о ней поговорим позже).

Вентилятор по специфике своего устройства всегда работает на полной мощности, что существенно влияет на срок его службы в меньшую сторону – происходит быстрое изнашивание элементов и их поломка.

Важно! Работа «на максимуме» не только приводит к быстрой поломке, но и сильно потребляет электроэнергию.

Поэтому полезно знать, как уменьшить скорость оборотов вентилятора вытяжки для увеличения эксплуатационного срока оборудования.

Помимо повышения износостойкости, вентилятор с контроллером начинает дуть тише, электроэнергия потребляется в меньшей степени.

Источник

Можно ли поставить диммер на вентилятор

Диммер — это механизм, применяемый по аналогии с обычным механическим выключателем. Но в отличии от стандартного прибора устройство способно плавно регулировать мощность и яркость искусственного освещения. Прибор миниатюрный, может устанавливаться как в единичном экземпляре и изолированно, так в коробке.

Первый диммер изобрел американец Гранвилл Вудс. Его новшество мгновенно понравилось промышленным компаниям. Они взяли на вооружение полное оборудование и стали им оснащать различные приборы. Интересно, что первые диммеры стали обычными осветительными устройствами для театров — они позволяли поучить эффект отдаляющегося света, затемнить сцену.

Диммеры оснащены рядом полезных функций, которые зачастую другие устройства с похожим спектром действий предоставить не могут.

В первую очередь — это регулировка освещенности. Механический выключатель резкий, эффекта затемнения нет. Но также выделяют другие полезные функциональные особенности:

  • автоматическое отключение по таймеру;
  • изменение яркости по заданным настройкам программы;
  • включение и отключение по таймеру;
  • плавное отключение;
  • возможность управления голосов;
  • акустическое управление и дистанционные сигналы.

Современные диммеры часто подключают к системе умный дом. Это позволяет создать оптимальное и природное освещение в комнатах помещения. Обеспечивает и функцию безопасности: можно включить свет со смартфона, когда вас нет дома и тому подобное.

Сфера применения устройства масштабная. Например, модульные вариации используется для освещения коридоров и лестничных площадок. Диммеры в коробке позволяют наладить работу систем освещения дома или офиса. Моноблочный вариант используется, если стандартны выключатель не устанавливается из-за недостаточной ширины стены.

Широкая сфера применения обуславливается способностью переводить режим в соответствии со своими потребностями. Также устройство при работе на средних мощностях показывает существенную экономию энергии, но вместе с этим отличный коэффициент полезного действия.

Способы регулировки скорости вращения бытовых вентиляторов

Существует достаточно много различных способов регулировки частоты вращения вентилятора, но практически применяются в домашних условиях только два из них. В любом случае Вы сможете только понизить число оборотов вращения двигателя только ниже максимально возможной по паспорту к устройству.

Разогнать электродвигатель возможно только с использованием частотного регулятора, но он не применяется в быту, потому что у него высокая как собственная стоимость, так и цена на услугу по его установке и наладке. Все это делают использование частотного регулятора не рациональным в домашних условиях.

К одному регулятору допускается подключение нескольких вентиляторов, если только их суммарная мощность не будет превышать величину номинального тока регулятора. Учитывайте при выборе регулятора, что пусковой ток электродвигателя в несколько раз выше рабочего.

Способы регулировки вентиляторов в быту:

  1. С использованием симисторного регулятора скорости вентилятора- это самый распространенный способ, позволяющий постепенно увеличивать или уменьшать скорость вращения в пределах от 0 до 100 %.
  2. Если электродвигатель вентилятора на 220 Вольт оборудован термозащитой (защитой от перегрева), тогда для управления оборотами применяется тиристорный регулятор.
  3. Наиболее эффективным методом регулировки скорости вращения электродвигателя является применение моторов с несколькими выводами обмоток. Но многоскоростные электродвигатели в бытовых вентиляторах Я пока не встречал. Но В интернете можно найти схемы подключения для них.

Какие трансформаторы используют совместно с диммерами

Широко применяются электронные трансформаторы. Он отличается плавным пуском, компактными размерами и минимальным весом. Показывает напряжение на входе оптимальных параметров, происходит автоматический контроль подачи напряжения, есть защита от короткого замыкания.

Также используются специальные тороидальные трансформаторы, которые показывают высокий уровень надежности. В отличии от электронных устройств требуют побора постоянной мощности.

Способы регулировки скорости вращения бытовых вентиляторов

Существует достаточно много различных способов регулировки частоты вращения вентилятора, но практически применяются в домашних условиях только два из них. В любом случае Вы сможете только понизить число оборотов вращения двигателя только ниже максимально возможной по паспорту к устройству.

Разогнать электродвигатель возможно только с использованием частотного регулятора, но он не применяется в быту, потому что у него высокая как собственная стоимость, так и цена на услугу по его установке и наладке. Все это делают использование частотного регулятора не рациональным в домашних условиях.

К одному регулятору допускается подключение нескольких вентиляторов, если только их суммарная мощность не будет превышать величину номинального тока регулятора. Учитывайте при выборе регулятора, что пусковой ток электродвигателя в несколько раз выше рабочего.

Способы регулировки вентиляторов в быту:

  1. С использованием симисторного регулятора скорости вентилятора- это самый распространенный способ, позволяющий постепенно увеличивать или уменьшать скорость вращения в пределах от 0 до 100 %.
  2. Если электродвигатель вентилятора на 220 Вольт оборудован термозащитой (защитой от перегрева), тогда для управления оборотами применяется тиристорный регулятор.
  3. Наиболее эффективным методом регулировки скорости вращения электродвигателя является применение моторов с несколькими выводами обмоток. Но многоскоростные электродвигатели в бытовых вентиляторах Я пока не встречал. Но В интернете можно найти схемы подключения для них.

Очень часто электродвигатель гудит на низких оборотах при использовании первых двух методов регулировки- старайтесь не эксплуатировать долго вентилятор в таком режиме. Если снять крышку, то при помощи находящегося под ней специального регулятора, Вы сможете, его вращая, установить нижний предел частоты вращения мотора.

Механизм взаимодействия диммера и трансформатора

Как работает диммер легко понять, если присмотреться к конститутивным особенностям кругового механизма. По схеме подачи электроэнергии важно, что он потребляет минимальную мощность, кпд высокое. Функционал:

  • подача рабочего напряжения;
  • зарядка конденсатора;
  • смещение рабочих фаз;
  • получение сигнала напряжения;
  • открытие полупроводника; снижение сопротивления;
  • появление света;
  • распределение тока;
  • смещение напряжения — при частоте около 100 Гц будет мерцать.

Регулировать подачу напряжения может пользователь. Он выбирает показатели сам, плавно перемещая головку диммера. Подключение проводят через лампочки, в двух местах внизу конструкции.

Подключение диммера к светодиодной ленте.

Как соединить все устройства. Сначала подключают, но не подают напряжение, сетевые провода 220 вольт. Закрепляя их к обозначенным клеммам (линия и нейтрал) блока питания. Дальше присоединяют «плюс» и «минус» к диммеру. С которым связывают два входа 5 метровой световой ленты, соблюдая указанную на корпусе полярность. Теперь для удлинения устройства подсветки концы второй ленты подключают к диммеру. Но перед этим необходимо задействовать второй блок питания, имеющий выход «+» и «-». Его подсоединяют к усилителю на обозначенные V — и V +. Дальше на клеммы SIGNAL IN (входящий контакт) замыкают провода от диммера. Теперь осталось соединить ленту с усилителем. На клеммах, где помечено OUTPUT, LED — и LED + закрепляем провода второй кассеты светодиодов.

подключение диммера к светодиодной ленте.

Итак, схема собрана (Рис 2). Имеем два блока питания, которые вошли в узкую нишу. К одному из них подключён усилитель, а к другому — диммер. К первому, согласно рисунка, — одна бобина, вторая к диммеру. Используя пульт управления проверим результат работы. Включаем БП. Перед началом работ все узлы должны быть обязательно отключены от сети. Обе ленты работают синхронно. Изменяем яркость свечения, поворачивая регулятор от минимального значения и далее увеличивая до 50,75, и 100%.

Может Вас заинтересует статья Требования безопасности при использовании светодиодного освещения. Часть 2

Схема и пошаговая инструкция подключения аппарата

На первом этапе проводятся подготовительные действия: выключается подача электроэнергии, отключается оборудование. Соберите необходимый инструментарий — понадобится индикаторная отвертка.

Далее снимается кнопка размыкателя и снимается коробка, механизм извлекается. Пошаговый алгоритм после извлечения выглядит следующим образом:

  • извлечение кабелей выключателя;
  • подключение фазного провода к размыкателю;
  • подключение второго провода к прибору искусственного освещения.

Фазный выход должен быть подключен к клемме L-in , а второй — к L-out. Обязательно следуйте этому правилу.

В инструкции по эксплуатации диммера указывается последовательность подключения. Но особое внимание следует обращать на фазный провод, который подсоединяется строго к внешней клемме.

Диммер для светодиодов, подключение и принцип его работы.

Подсоединяя устройство, учитывают разные типы светодиодных излучателей, размещённых на ленте. Они могут быть:

  • Монохромными с одним цветом свечения.
  • Разноцветными RGB. При раздельном включении, создают многокрасочный эффект. Смешивая цвета получают белый.
  • Люминофорными. Излучения жёлтого слоя, создаваемые мощными сд синего цвета. Их применение требует специальных драйверов, диммера.

Поэтому, схему монтажа освещения и входящих узлов составляют исходя из типов и параметров приобретённой ленты. Например, для белых одноцветных используют одноканальные диммеры, устанавливаемые после блока питания.

Для проведения опыта по принципу работы устройства необходимы: сд лента, БП, осциллограф, диммер.

Функция работы диммера — управление яркостью света. Микросхема, получив напряжение 12 в, трансформирует его на выходе в постоянное 5 вольт. Питает электронный генератор, и операционный усилитель, который образует широтно импульсный сигнал. Его параметры задаются регулятором, который размещён на лицевой панели прибора. Он подводится до двух параллельно включённых полевых транзисторов, назначение которых, включать или выключать светодиодную ленту.

Процесс происходит так, что временная коммутация ленты, не замечаемая глазом, формирует разные уровни яркости. В зависимости от того, на какое время одного периода она подключена к напряжению.

диммирование светодиодных ламп на экране осциллографа

На экране осциллографа отмечено подаваемое напряжение на сд л. Оно сформировано импульсами. Питание подаётся частями не постоянно, а прерывисто. Поэтому, светодиоды светятся или нет в зависимости от очерёдности поступления напряжения. Таким образом, яркость управляется продолжительностью времени, в котором лента будет светиться. Это легко проверить: увеличивая время свечения, соответственно прибавляется яркость излучения (рисунок 1). Управляя диммером, ширина импульса при регулировке яркости свечения изменяется, что характерно для широтно-импульсной модуляции.

Может Вас заинтересует статья Какой кабель выбрать для розеток

Авторизация

Одноканальный диммер переменного тока предназначен для управления напряжением переменного тока 220В с максимальным выходным током до 16А. В большинстве случаев диммер используется для включения/выключения питания ламп накаливания или нагревательных элементов. Его также можно использовать для управления вентиляторами, насосами, воздухоочистителями и т. д.

В последнее время диммер стал часто используемым решением для систем умного дома. Например, когда Вам нужно плавно изменить яркость освещения. Лампа медленно включается или выключается, создавая комфортную атмосферу. Диммер работает наиболее эффективно с лампами накаливания. Он менее стабилен со светодиодными лампами малой яркости, но при средней и высокой яркости он будет хорошо работать. Обратите внимание, что люминесцентные лампы (газоразрядные лампы) не поддерживают управление яркостью через питание.

Силовая часть диммера изолирована от управляющей части, чтобы исключить возможность попадания сетевого напряжения на микроконтроллер.

Логический уровень управления составляет 5 В или 3,3 В, поэтому его можно подключить к микроконтроллеру с логическими уровнями 5 В и 3,3 В.

В Arduino управление диммером осуществляется с помощью библиотеки RBDdimmer.h, которая использует внешние прерывания и прерывания встроенного таймера. Это упрощает написание кода и дает больше времени на обработку основного кода. Именно поэтому Вы можете управлять несколькими диммерами или многоканальніми диммерами от одного микроконтроллера.

Вы можете скачать библиотеку RBDDimmer.h и несколько примеров в «Документах» или на GitHub по ссылке внизу страницы. Библиотека постоянно обновляется, поэтому рекомендуем проверять её обновления на сайте.

Диммер подключается к контроллерам Arduino через два цифровых контакта. Первый (ноль) для контроля прохождения нулевой фазы переменного тока, которая используется для инициирования сигнала прерывания. Второй (DIM / PSM) для управления (диммирования) выходным током.

Обратите внимание, что вывод Zero требует подключения к определенным выводам микроконтроллера (которые различаются в зависимости от модели Uno, Nano, Leonardo, Mega), поскольку он привязан к прерываниям микроконтроллера.

Теория:

Диммирование может быть достигнуто с помощью фазоимпульсной модуляции:

  • Метод 1 — Один или несколько циклов (синусоидальный сигнал) передаются на нагрузку, а следующие один или несколько циклов блокируются.
  • Метод 2 — Частичное перенесение каждой синусоиды на нагрузку. Регулирование осуществляется изменением начальной фазы включения симистора.
  • Метод 3 — Генерация модулированного синусоидального сигнала различной частоты до нескольких сотен герц. Этот метод требует специализированных мощных генераторов переменного тока с различной модуляцией.

Методы 1 и 2 проще всего выполнять с помощью диммера и программного кода: в обоих случаях требуется схема, которая обнаруживает пересечение напряжением нуля и может управлять симистором.

ВНИМАНИЕ:

Не рекомендуется использовать диммер со светодиодными или люминесцентными лампами или любой другой лампой со встроенным регулятором яркости!

Пример подключения:

Характеристики:

  • Количество каналов: 1
  • Выходной ток: 16 А
  • Частота переменного тока: 50/60 Гц
  • Примененный симистор: BTA16 — 600В
  • Гальваническая развязка: оптрон
  • Уровень логических сигналов: 3.3В / 5В
  • Сигнал нулевой точки: логический уровень
  • Модуляция (DIM / PSM) логическим уровнем: вкл/выкл симистора
  • Ток управляющего сигнала: > 10mA
  • Применение: Для внутреннего и наружного использования
  • Рабочая температура: от -20 ° C до 80 ° C
  • Рабочая влажность Только сухая среда

Ссылки:

  • Размеры модуля
  • Расположение и назначение выводов
  • Принципиальная схема
  • Даташит
  • Библиотека

Смотрите также

Комментарии 65

Частота вращения асинхронного двигателя регулируется изменением частоты. Диммер здесь не поможет.

а какже тогда регулируются димерами вентиляторы на которых есть пометка об этом? там тоже асинхронник! синхронники регулируются димерами. но к изготовлению двигателя предъявляются повышенные требования. а обороты, просто при меньшей мощности большее скольжение, ниже кпд.

Я думаю что писк побароть не получится. Это обмотки и шихтовка пищат.

Писк — вибрация обмоток. Из-за специфики работы регулятора. На полной мощности скорее всего его нет, на малых должно вообще урчать и вибрировать. Есть два типа регуляторов — один режет синусоиду, а другой ВЧ ШИМ использует. Вот второго типа тебе и нужно регулятор. И тогда скорее всего писка не будет. Но цена вопроса сильно больше.

Спасибо, доступно. Выше ссылку на али давали — 127руб — подойдёт? А так — смотрел, раз в 5 выше цена у производителей вентиляторов.

Источник

Читайте также:  Датчик влажности для вентилятора awenta