Регулятор скорости вращения вентилятора: виды, принцип работы, как собрать самому

Вентиляторы широко используются в разных сферах человеческой деятельности. Приборы можно встретить в жилых и общественных помещениях, с их помощью происходит охлаждение компьютеров и ноутбуков, их устанавливают в вытяжные и приточно-вытяжные вентиляционные установки и системы кондиционирования. Однако работа прибора на полную мощность не всегда нужна и целесообразна. Поэтому для ограничения частоты вращения лопастей используют специальные устройства – регуляторы скорости вентиляторов.

Регулятором скорости вентилятора называют небольшой прибор, способный снижать или увеличивать обороты вращения рабочего вала. Контроллеры подключаются к вентиляторам по определённой схеме и управляются при помощи ручного метода либо автоматики.

Автоматические модели тесно взаимосвязаны с другими устройствами вентиляционной установки, например, с датчиками, определяющими температуру, давление, движение, а также с фотодатчиками и приборами, определяющими влажность.

Данные с этих приборов передаются на контроллер, который на их основании выбирает подходящий скоростной режим.

Механические модели управляются вручную. Регулирование скорости вращения осуществляется при помощи колёсика, установленного на корпусе прибора.

Нередко контроллеры монтируются в стену по принципу выключателя, что делает их использование удобным, и позволяют в любой момент плавно изменить количество оборотов.

Приборы выпускаются в большом диапазоне мощности и способны работать от напряжения как 220, так и 380 В.

Во время постоянной работы вентилятора на максимальных оборотах, ресурс прибора исчерпывается достаточно быстро. В результате мощность устройства заметно снижается, а прибор выходит из строя.

Это обусловлено тем, что многие детали не способны выдерживать такой ритм, из-за чего они быстро изнашиваются и ломаются.

Чтобы ограничить скорость вращения лопастей и увеличить срок службы вентилятора, в вентиляционную установку встраивают контроллер скорости.

Помимо сбережения рабочего ресурса, контроллеры выполняют важную функцию по снижению шума от работающих вентиляционных систем.

Так, в офисных помещениях, где наблюдается большое скопление оргтехники, уровень шума может достигать 50 ДБ, что обусловлено одновременным функционированием нескольких устройств, вентиляторы которых работают на максимальных оборотах. В таких условиях человеку сложно настроиться на рабочий лад и сосредоточиться.

Выходом из сложившейся ситуации является оснащение вентиляционных установок регуляторами скорости. Ещё одним веским аргументом в пользу использования регуляторов является экономный расход электроэнергии. В результате уменьшения количества оборотов и снижения общей мощности вентилятор начинает потреблять меньше энергии, что положительно сказывается на бюджете.

Принцип действия контроллера заключается в изменении напряжения, которое подаётся на обмотку двигателя вентилятора. Существуют более дорогостоящие модели, способные регулировать скорость вращения посредством изменения частоты тока. Однако стоимость таких изделий зачастую превышает стоимость самого вентилятора, из-за чего их установка является нецелесообразной.

Контроллеры скорости вращения применяются практически везде, где есть вентиляционные установки. Регуляторы незаменимы при обустройстве вентсистем спортивных залов, офисов и кафе.

Нередко такие устройства можно встретить в индивидуальных системах климат-контроля.

Кондиционеры, работающие на обогрев помещений, также оборудованы контроллерами – мощными трансформаторными приборами, способными регулировать частоту вращения крыльчатки.

Однако самым распространённым вариантом установки контроллера являются компьютеры и ноутбуки. Регуляторы способны значительно снижать уровень шума вентиляторов и часто оснащены дополнительными функциями, такими как подсветка, температурный датчик и звуковой сигнал аварийного отключения. Некоторые модели оборудованы дисплеем.

Контроллеры для компьютерных вентиляторов носят название реобас и способны обслуживать сразу по несколько вентиляторов.

Регуляторы ограничения скорости вентилятора бывают нескольких видов.

Суть работы этого прибора заключается в том, что обмотка прибора разветвлена, поэтому в процессе подключения к ответвлениям вентилятор получает несколько пониженное напряжение.

При помощи специального переключателя тот или иной вентилятор подключается к нужному участку обмотки, а скорость его вращения падает.

Синхронно с этим снижается потребление электричества, что приводит к общей экономии ресурса.

Регулировка прибора осуществляется при помощи специальной ручки, оснащённой ступенчатой шкалой, имеющей 5 положений. Достоинствами моделей является их надёжность и долгий срок службы.

К недостаткам относят довольно габаритный блок управления, что не всегда удобно при размещении устройства в ограниченных пространствах, а также невозможность плавного переключения.

Однако при подключении датчиков температуры и таймера переключение скоростей вращения можно автоматизировать.

Суть работы таких устройств несколько отличается от принципа действия предыдущих моделей. Прибор оснащён транзисторной схемой и способен модулировать импульсы, плавно изменяя при этом напряжение. Сила напряжения напрямую зависит от частоты импульсов и пауз между ними. Так, при коротких импульсах и длинных паузах напряжение будет намного ниже, чем при длинных импульсах и коротких паузах.

Преимуществами данного контроллера являются небольшие размеры и комфортная стоимость. К недостаткам относят короткую длину соединяющего кабеля.

Это вызывает необходимость отдельного расположения блока от ручки управления и его размещения поближе к вентилятору. Электронные модели используются на крупных производствах в сочетании с мощными вентиляционными установками.

Они устойчивы к перегрузкам и способны к непрерывной работе в течение длительного времени.

Данный вид регуляторов является самым распространённым. Прибор используется для подключения к однофазному вентилятору переменного тока, однако, может работать и с постоянным.

При работе прибора каждый из тиристоров понижает выходное напряжение, уменьшая тем самым количество оборотов в минуту.

Плюсами устройств является низкая стоимость, небольшой вес и возможность убавления числа оборотов практически до нуля.

К недостаткам относят вероятность появления искр на обмотке, короткий срок службы и ограничения по мощности нагрузки.

Выполнить подключение контроллера скорости к вентилятору можно своими руками. Для этого необходимо внимательно прочитать инструкцию и соблюдать ряд мер безопасности при работе с электроприборами.

В зависимости от вида конструкции и вида обслуживаемых вентиляторов, контроллеры могут быть установлены на стене, внутри стены, внутри вентустановки или в отдельно стоящем шкафу системы «умный дом».

Настенный и внутристенный регуляторы закрепляются при помощи шурупов или дюбелей, в зависимости от габаритов и веса устройства. Крепёжные элементы обычно входят в комплект наряду со схемой подключения прибора.

Схемы подключения у моделей могут отличаться, однако, общие закономерности и последовательность выполнения действий всё же есть. Вначале контроллер нужно подключить к кабелю, подающему ток на вентилятор. Основной целью данного этапа является разделение проводов «фаза», «ноль» и «земля».

Затем выполняют подсоединение проводов к входным и выходным клеммам. Главное при этом — не перепутать провода местами и выполнить подключение согласно инструкции.

Кроме того, следует проконтролировать, чтобы размер сечения кабеля питания и соединения соответствовал максимально разрешённому напряжению подключаемого устройства.

При подключении регулятора скорости к вентиляторам ноутбука напряжением 12 вольт необходимо выяснить предельно допустимые температуры деталей устройства. Иначе можно лишиться компьютера, у которого от перегрева выйдут из строя процессор, материнская плата и графическая карта.

При подключении контроллера к оргтехнике необходимо также строго следовать инструкции. При необходимости подключения сразу нескольких вентиляторов лучше приобрести многоканальный регулятор, так как некоторые модели способны обслуживать до четырёх вентиляторов одновременно.

Регуляторы скорости вентиляторов являются важным многофункциональными устройством.

Они защищают технику от перегрева, продлевают срок эксплуатации электрических двигателей вентиляторов, экономят электроэнергию и существенно понижают уровень шума в помещениях.

Благодаря своей эффективности и практичности приборы обретают всё большую популярность и растущий потребительский спрос.

О том, как своими руками сделать регулятор скорости вентилятора, смотрите далее.

Регулятор оборотов вентилятора охлаждения радиатора(из того что было под рукой). — ГАЗ 31, 2.3 л., 2007 года на DRIVE2

Завалялась у меня платка DC/DC с ШИМ(ШиротноИмпульсныйМодулятор) на 555 таймере появилась идея использования этого же ШИМа для управления вентилятором системы охлаждения двигателя. Что это дает?1.

Плавное включение вентилятора без просадок бортового напряжения(достигается за счет плавного изменения напряжения на датчике) и как следствие продление жизни самого вентилятора.2.

Зависимость оборотов вентилятора от температуры двигателя.

3.Более стабильный температурный диаппазон двигателя(держится в районе 85 градусов)

Сигнал управления берем от цепи датчика температуры приборной панели, а для надежности ставим эту систему в параллель штатной(правда при этом штатную систему нужно изменить — у штатной вентилятор коммутируется по «+», нам же нужно чтобы вентилятором управлял «-«)В результате подгонки под наши требования схемы, получаем схему регулятора на 555 таймере работающем в режиме ФИМ(фазо импульсная модуляция) и транзисторах МОСФЕТ( МОСФЕТ-ключ показан в этой схеме упрощенно, на больших токах будет сильно нагреваться): для уменьшения нагрева нужно использовать несколько мосфетов повторяя цепочку R3-VT1 в параллель, количество транзисторов зависит от мощности вентилятора 200Вт — два транзистора, 300Вт — три транзистора, при больших мощностях возможно придется усиливать выходной какскад 555 таймера:Важный момент:для равномерного распределения тока нагрузки по мосфетам используем провода сечения 1 — 1,5 кв.мм одинаковой длинны соединяя силовые выводы мосфетов с общими точками схемы.Так как при работе вентилятора в цепи (акумулятор-вентилятор-регулятор-корпус»земля») течет значительный ток (30А) используем в этой цепи провода сечением не менее 6 кв.мм, а для обеспечения безопасности ставим в эту цепь 40А предохранитель.

Читайте также:  Обзор сплит-системы lg p09ep: характеристики, функции, отзывы + сравнение с конкурентами

Собираем все в корпусе от комутатора зажигания 402 двигателя и размещаем на левом крыле моторного отсека(благо крепёж для монтажа там есть штатно).

один из первых вариантов (из того что было под рукой)

Настройка: прогреваем двигатель до 85 градусов и вращением движка резистора R7 добиваемся включения вентилятора на половину его мощьности. Алгоритм работы устройства такой, что при повышении температуры двигателя обороты вентилятора повышаются, при понижении температуры обороты вентилятора уменьшаются.

В дальнейшем нужно произвести подстройку так чтобы при 80-82 градусах вентилятор не включался.

Пы.Сы.

Практика использования показала что работа устройства далека от совершенства и его эффективность сильно зависит от состояния радиатора (если теплоотдача радиатора «как у нового» то это устройство вполне способно «сбивать температуру» и штатная система включения вентилятора будет срабатывать крайне редко даже в 30 градусную жару, ну а если радиатор «подустал» то кроме плавного разгона вентилятора эта схема ничего более не даст), поэтому рекомендую использовать эту «поделку» только в параллель штатной системе включения вентилятора.05.2015 ГлюкЗа время эксплуатации окислились контакты «минусового» провода подключения к бортовой сети — уши корпуса коммутатора, ключи замерли в открытом состоянии и конечно вентилятор закрутился на макс.оборотах «на постоянку». Чистка контактов и установление надежной «массы» вернуло устройство к нормальным режимам работы, но ненадолго. Причиной неисправности оказался один из мосфетов, виновника определил по цвету перегрева его сток-исток контактов.

…продолжаем развивать тему дальше:

01.2019 Доводим слабые местаКак оказалось слабых мест в схеме хватает, попытаемся их исправить:

#Управление МОСФЕТамидаже самая продвинутая версия 555 таймера чип LMC555 является «медленной» для управления транзисторами МОСФЕТ. Как это проявляется? — Транзисторы работают «не в полную силу» от чего склонны нагреваться и терять свой ресурс иногда доходя до пробоя. .

Исправляем введением в схему устройства чипа драйвера МОСФЕТ (TC4420)

#Улучшение реакции устройства на изменение температурыв первоначальном исполнении обороты вентилятора нарастают с меньшей интенсивностью чем хотелось бы.

изменяем цепь контроля температуры добавляя компаратор

теперь обороты вентилятора будут возрастать и спадать с большей интенсивностью.Для понятия принципа действия: чем ближе 5-я нога таймера к «земле», тем ниже обороты вентилятора. На транзисторе А733 собран компаратор, как только напряжение на датчике становится ниже опорного (3.

6В) транзистор начинает открываться тем самым закрывая транзистор на 5-ой ноге таймера, вентилятор начинает вращаться. Порог срабатывания подбирается величиной опорного напряжения. При опорном напряжении 3.6В температура охлаждающей жидкости удерживается в пределах 80-85С.

Источник опорного напряжения.

Чтобы иметь возможность подстройки опорного напряжения( для того что бы летом и зимой выставлять разный порог срабатывания вентилятора), в качестве источника используем TL431. Резистором (*) подбирается максимальный предел опорного напряжения.

Максимальное опорное напряжение обязательно должно быть меньше 5 вольт, иначе велика вероятность спалить транзистор компаратора.

• Далее фото платы в разных стадиях готовности, чисто для наглядности монтажа компонентов

Полный размер

собранная плата, вариант с фиксированным опорным напряжением

Полный размер

ещё сырая не отлаженная, будут переделки при доводке

Полный размер

примерка в корпус от коммутатора, мосфеты через изолирующие термоподкладки установлены на корпус коммутатора

Завершенный, доведенный до рабочего состояния вариант

#Для «Рукастых»: печатная плата в формате Sprint-Layout 4.0 onedrive.live.com/?id=621…3970&cid=621F7DDAC07B7295

Порядок первичной настройки:1) замеряем характеристику датчика температуры (напряжение/температура)2) к значению напряжения необходимой нам температуры добавляем 0.6В(насыщение транзистора А733) и получаем соответствующее этой температуре значение опорного напряжения.3) подаем питание на схему и выставляем потенциометром необходимое опорное напряжение на эмитере транзистора А733,

настройка закончена, можно устанавливать блок в машину.

Регулятор скорости вращения вентилятора на 220 В: схемы и принцип работы

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.

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.

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.

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.

Читайте также:  Установка накладной мойки: пошаговая инструкция по самостоятельному монтажу

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.

Покупка готового регулятора

Подключение регуляторов осуществляется последовательно перед электродвигателем вентилятора в разрыв цепи.

В зависимости от своего вида, прибор может располагаться в любом удобном месте, встраиваться в щиток на DIN рейку, монтироваться вместо розетки, быть отдельно стоящим блоком.

При этом сам блок управления и пульт регулировки могут быть как совмещены, так и разделены между собой в пространстве.

В торговых точках представлены регуляторы различного вида и ценовой стоимости в зависимости от плавности регулировки, места расположения, дополнительных функций. Наиболее популярными производителями являются:

• Selpo.
• Vents.
• Vortice.
• Soler & Palau.
• Venmatika.
• ЭРА.

Некоторые приборы оснащаются дополнительными функциями в виде подсветки или цифрового экрана, показывающего процентное содержание установленной скорости от максимума. Переключение скорости, в зависимости от схемотехники устройства, производится поворотом ручки с помощью галетного переключателя или кнопками.

Существуют устройства, позволяющие одним регулятором управлять сразу несколькими вентиляторами, при этом важно, чтобы общий ток не превышал ток регулятора. В них можно установить время выключения регулятора, обычно в диапазоне одного часа. Подключённое устройство запоминает и сохраняет настройки даже при его выключении.

Управлять скоростью вращения вентилятора можно используя несложные приборы, которые легко собираются самостоятельно. Затратив немного времени, получится сэкономить на покупке готового устройства.

При самостоятельном изготовлении, конечно, важно соблюдать технику безопасности, так как существует возможность попадания под опасное напряжение сети. При отсутствии желания или возможности приобретается готовое устройство, работа которого будет подкреплена гарантией от производителя. Купленное устройство имеет вид полностью законченного и эстетически оформленного прибора.

Простой регулятор скорости вентилятора (12В)

Основной проблемой вентиляторов, которые охлаждают ту или иную часть компьютера, является повышенный уровень шума. Основы электроники и имеющиеся материалы помогут нам решить эту проблему своими силами. В этой статье предоставлена схема подключения для регулировки оборотов вентилятора и фотографии как выглядит самодельный регулятор скорости вращения.

Нужно отметить, что количество оборотов в первую очередь зависит от уровня подаваемого на него напряжения. Уменьшая уровень подаваемого напряжения, уменьшается как шум, так и число оборотов.

Схема подключения:

Вот какие детали нам пригодятся: один транзистор и два резистора.

Что касается транзистора, то берите КТ815 или КТ817, также можно использовать мощнее КТ819.

Выбор транзистора зависит от мощности вентилятора. В основном используются простые вентиляторы постоянного тока с напряжением 12 Вольт.

Резисторы нужно брать с такими параметрами: первый постоянный (1кОм), а второй переменный (от 1кОм до 5кОм) для регулировки скорости оборотов вентилятора.

Имея входное напряжение (12 Вольт), выходное напряжение можно регулировать, вращая движковую часть резистора R2. Как правило, при напряжении 5 Вольт или ниже, вентилятор перестает шуметь.

• При использовании регулятора с мощным вентилятором советую установить транзистор на небольшой теплоотвод.
• Вот и все, теперь вы можете собрать регулятор скорости вентилятора своими руками, без шумной вам работы.
• С уважением, Эдгар.

Подключение регулятора скорости вращения вентилятора — схемы и правила подключения | Полезные статьи dip8.ru

Вентиляторы, несмотря на простую конструкцию, являются очень важными устройствами, которые нужны не только для спасения людей от жары, но и для обеспечения бесперебойной работы различной техники.

Без этого прибора быстро выйдет из строя компьютер, холодильник или другой бытовой аппарат, двигатель и остальные узлы которого во время работы должны постоянно охлаждаться. Чтобы его лопасти вращались с нужной скоростью, необходим специальный регулятор (контроллер).

Этот элемент позволяет снизить шум, который создает устройство в ходе работы, а также помогает продлить срок его службы. В этой статье мы поговорим о том, какие виды контроллеров существуют, и поговорим о том, как подключить регулятор скорости вентилятора самостоятельно.

Разновидности регуляторов

Существует несколько основных типов контроллеров, и подбирать их необходимо с учетом того, в какой системе элемент будет использоваться.

• Существуют следующие виды этих устройств, различающиеся между собой по принципу действия:
• ·         тиристорные;
• ·         симисторные (наиболее распространенные в бытовых приборах);
• ·         частотные;
• ·         трансформаторные.

Тиристорные контроллеры используются в целях регулировки числа оборотов однофазных вентиляторов переменного тока. Скорость вращения лопастей меняется в большую или меньшую сторону в зависимости от величины напряжения, пропускаемого корректирующим элементом.

Симисторные элементы – это разновидность тиристорных. Их отличительной особенностью является использование симмистора, который аналогичен двум встречнопараллельно включенным тиристорам Тиристорные и симмисторные регуляторы позволяют плавно увеличивать, а также снижать скорость вращения лопастей вентиляторов, и применяются, как правило, при рабочем напряжении220В.

Они отличаются малыми размерами и невысокой стоимостью. Основными их недостатками является высокий уровень помех, повышение акустического шума, уменьшение срока службы вентилятора и снижению вращающего момента с уменьшением частоты вращения. Эти недостатки неустранимы и являются следствием алгоритмы их работы.

Поэтому использовать такие регуляторы имеет смысл только в бытовых приборах, работающих недолговременно.

Частотные контроллеры (преобразователи частоты) получили свое название благодаря способности менять в нужную сторону частоту напряжения, что приводит к пропорциональному изменению скорости вращения электродвигателя без снижения вращающего момента.

Они могут контролировать величину напряжения питания в диапазоне 0… 480В.

Такие элементы устанавливаются в основном в промышленных объектах ,а в быту их можно встретить например в кондиционерах большой мощности; Основные достоинства таких регуляторов возможность работы с 3-фазным оборудованием, точное регулирование частоты и момента вращения с возможностью управления компьютером,д возможность регулирования по сложным алгоритмам с использованием внешних датчиков, меньщий уровень помех по сравнению с предыдущим типом регулятора. . Основной недостаток частотных регуляторов — высокая стоимость и большие размеры. Поэтому их применяют в дорогом оборудовании, как правило большой мощности.

Регуляторы трансформаторного типа являются оптимальным решением для большинства ситуаций где нужно регулировать частоту вращения вентилятора вручную. Изменение напряженияна выходе происходит вследствии переключения обмоток трансформатора переключателем.

При этом не происходит искажения формы синусоиды питающего напряжения и, в следствии этого, не возникают помехи, влиящие как на другие устройства, так и двигатель самого вентилятора. Более того, пониженная частота вращения такого регулятора приводит к увеличению ресурса вентилятора, а не к его понижению, как в случае с тиристорным регулятором.

Умеренная стоимость и самая большая из всех видов регуляторов надежность, позволяет использовать этот тип во всех приложениях с мощностью от нескольких ватт до нескольких киловатт. Отличительной особенностью таких устройств является возможность долговременной непрерывной работа на необслуживаемых объектах и устойчивость к перегрузкам.

Допускается работа таких регуляторов с однофазным или трехфазным электрическим током. Особо стоит подчеркнуть уникальную возможность некоторых моделей давать гальваническую развязку с сетью, что позволяет использовать такие регуляторы например в медицинских учреждениях.

Сайт dip8 предлагает трансформаторные регуляторы скорости вращения вентиляторов от европейского производтеля Breve Tufvassons. К недостаткам таких регуляторов можно отнести большой вес и габариты и сложность внешнего управления. Но при стационарном размещении с ручным управлением этот недостаток полностью перекрывается их преимуществами.

Подключение регулятора вращения вентилятора

Рассмотрев основные типы контроллеров и принцип их работы, перейдем к вопросу о том, как подключить регулятор скорости вращения вентилятора.

Проще всего доверить эту работу специалистам, но такая задача не является слишком сложной, особенно в отношении обычных бытовых приборов.

Если хотите сэкономить или любите заниматься подключением электромеханических приборов самостоятельно, то сможете обойтись без посторонней помощи.

Перед тем как подключить регулятор числа оборотов вентилятора, необходимо внимательно прочитать прилагаемую инструкцию. Каждый уважающий себя производитель включает ее в комплект поставки. В документе содержатся рекомендации, которые следует учитывать не только при подключении, но и при эксплуатации, а также техническом обслуживании прибора.

Читайте также:  Что учитывать при расчете однотрубной системы отопления

При креплении модели на стену или внутрь нее используются дюбели или шурупы. Крепежные элементы, как правило, тоже входят в комплект поставки. Схема подключения регулятора оборотов вентилятора внесена в приложенную инструкцию. Воспользовавшись ей, можно значительно облегчить свою задачу.

Обычно самостоятельно подключают бытовые, а не промышленные вентиляторы. Поэтому подробно рассматривать особенности установки и подключения контроллеров мощных устройств, используемых в промышленности, смысла нет. На рисунке ниже приведена простая схема подключения регулятора скорости вентилятора симисторного типа, которые, как уже говорилось, наиболее распространены в бытовой технике.

Подсоединение элемента к проводу питания производится в соответствии с приложенной схемой.

Кабели (фазный, нулевой и заземляющий) разрезают, а затем в соответствии с инструкцией соединяют с клеммами входа и выхода.

Если вентилятор оснащен отдельным выключателем, его нужно демонтировать и установить контроллер. На этом работа закончена. Как видно, подключение регулятора оборотов вентилятора – задача не слишком сложная.

При подборе проводов следует учесть, что их сечение должно соответствовать величине тока, на который рассчитан вентилятор.

При подключении контроллера к компьютеру нужно уточнить предельную температуру, на которую рассчитаны его комплектующие, иначе велик риск их выхода из строя в результате перегрева.

В интернет-магазине DIP8.RU вы можете приобрести по доступной цене качественные контроллеры вентиляторов, а также резисторы и другие электромеханические элементы. Ознакомившись с этим материалом, вы сможете произвести подключение регулятора вентилятора своими руками.

Регуляторы скорости вращения вентиляторов

открыть разделы

• Способы регулирования скорости вращения вентиляторных двигателей
• Ступенчатые регуляторы частоты вращения с использованием автотрансформаторов
• Тиристорные (симисторные) регуляторы скорости вращения
• Электронный автотрансформатор
• Сравнение регуляторов частоты вращения вентилятора

При использовании вентиляторов часто возникает необходимость регулирования частоты вращения. В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума, настроить необходимую производительность притока или вытяжки.

На настоящий момент широко распространены способы регулирования частоты вращения при помощи изменения электрических параметров питания вентилятора:

• изменение напряжения питания двигателя;
• изменение частоты питающего напряжения.

Регулирование напряжением осуществляется понижением питающего напряжения вентилятора. Преимуществом регулирования частоты вращения вентилятора изменением напряжения питания в относительно невысокой стоимости устройств, работающих по такому принципу. Известны следующие виды устройств для регулирования оборотов вентилятора при помощи понижения напряжения питания:

• Ступенчатые регуляторы частоты вращения с использованием автотрансформаторов;
• Тиристорные регуляторы скорости вращения;
• Электронные автотрансформаторы.

Регулирование скорости понижением напряжения связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя. При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

Регулирование вентилятора частотой питающего тока возможно осуществить при помощи частотного привода. У частотных приводов много преимуществ, но есть один существенный недостаток – их цена. Кроме того, они громоздки.

Используемые в быту и для коммерческого использования вентиляторы обычно имеют невысокую цену. Вряд ли покупатель бытового вентилятора согласиться приобрести для него регулятор стоимостью, в десятки раз превышающую стоимость самого вентилятора.

Поэтому в этой статье мы частотные приводы рассматривать не будем.

Ступенчатые регуляторы частоты вращения с использованием автотрансформаторов

Работа ступенчатых регуляторов скорости основана на использовании автотрансформаторов. Управление данными регуляторами осуществляется путем ступенчатого изменения напряжения питания. Регулирование скорости осуществляется вручную. Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков.

К преимуществам использования ступенчатых автотрансформаторов можно отнести чистую синусоиду на выходе и высокую перегрузочную способность. К недостаткам  большую массу и габариты.

Примером регулятора частоты вращения со встроенным ступенчатым автотрансформатором является O’Erre RG 5 AR (на изображении выше). Данный регулятор позволяет включать вентилятор на 5-ти различных скоростях.

Регулятор частоты вращения O’Erre RG 5 AR может управлять реверсивными вентиляторами. Также на него можно завести управление светом. Максимальная мощность подключаемого вентилятора 80 Вт.

Регулятор RG 5 AR оснащен плавким предохранителем с номиналом 2 А-220 В.

Тиристорные (симисторные) регуляторы скорости вращения

В тиристорных регуляторах вращения используют принцип фазового управления, когда изменяется момент включения тиристоров относительно перехода сетевого напряжения через ноль. Для простоты обычно говорят, что изменяется выходное напряжение.

В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) другими словами симистор.

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом, изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Есть ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры), однако для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

• Установлен нижний порог напряжения подаваемого на двигатель вентилятора
• Мощность симистора выбирается так, чтобы его максимальный рабочий ток превышал рабочий ток вентилятора не менее, чем в 4 раза (при резистивной нагрузке в 2 А достаточно взять симистор также на 2 А).
• Предохранитель подбирается исходя из мощности электродвигателя (обычно максимальный ток предохранителя должен быть на 20% больше рабочего тока двигателя).
• Для более правильного формирования синусоиды установлен дополнительный фазосдвигающий демпфирующий конденсатор.
• Для уменьшения сетевых помех используется дополнительный конденсатор помехоподавления

Тиристорные (симисторные) регуляторы частоты вращения применяются с вентиляторами, имеющими однофазные двигатели со встроенной автоматической термозащитой. Электродвигатель должен быть спроектирован для работы с регуляторами подобного типа.

Примером симисторого регулятора частоты вращения вентилятора служит Soler & Palau Reb-1N. Этот регулятор выпускается как для скрытой установки в стандартный подрозетник, так и для открытого монтажа.

Регулятор имеет встроенный плавкий предохранитель. Возможна регулировка минимальной скорости вентилятора. Включение/выключение через колесо регулировки.

Максимальная мощность подключаемого вентилятора 220 Вт.

Электронный автотрансформатор

Электронный автотрансформатор – это транзисторный регулятор напряжения. Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же, как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

Недостатком можно назвать небольшое расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора).

Электронный автотрансформатор SB033 выполнен для установки на DIN-рейку. Регулятор имеет регулировку минимальной скорости вращения вентилятора. Работой регулятора можно управлять сигналом 0-10 В.

Регулятор SB033 имеет реле статуса работы регулятора для подключения привода воздушной заслонки или калорифера. Светодиод на передней панели отображает статус работы или ошибки регулятора.

Возможно подключение к SB033 ручки управления, которая устанавливается в стандартный подрозетник.

Сравнение регуляторов частоты вращения вентилятора

Источник: teplo-spb.ru

Ключевые слова: регуляторы частоты вращения вентилятора, вентиляторы