Почему не работает диммер для управления канальным вентилятором?

Введение

Компактные электрические вентиляторы, благодаря невысокой цене, используются для охлаждения оборудования уже больше полувека. Тем не менее только в последние годы технологии управления вентиляторами стали значительно развиваться. В этой статье описано как и почему это развитие имело место быть и предложены некоторые полезные решения для разработчиков. 

Тепловыделение и охлаждение

Один из трендов электроники — это создание компактных устройств, обладающих богатой функциональностью. Поэтому большинство электронных компонентов приобретают все меньшие размеры. Один из очевидных примеров — современные ноутбуки. Толщина и вес ноутбуков значительно уменьшается, но потребляемая мощность остается прежней или увеличивается.

Другой пример — проекционные системы и телевизионные ресиверы. В ноутбуках большая часть тепла выделяется процессором, в проекторе — источником света. Это тепло необходимо бесшумно и эффективно удалять из системы. Самый тихий способ избавления от тепла — это использование пассивных охлаждающих компонентов, таких как радиаторы или тепловые трубки.

Однако для многих популярных пользовательских устройств такой способ неэффективен и дорог. Другой способ удаления тепла — это активное охлаждение с использованием вентиляторов, создающих поток воздуха вокруг нагревающихся компонентов.

Однако вентилятор являются источником шума и, кроме того, увеличивает суммарное энергопотребление устройства, что может быть критично при питании от аккумулятора. Также добавление вентилятора увеличивает количество механических компонентов в системе, что отрицательно сказывается на надежности изделия.

 Контроль скорости вращения вентилятора позволяет уменьшить описанные недостатки. Поскольку запуск вентилятора на меньших оборотах снижает шум и энергопотребление и увеличивает срок его службы. Существует несколько типов вентиляторов и способов их контроля. Один из вариантов классификации вентиляторов может быть таким:1. 2-х проводные вентиляторы2.

3-х проводные вентиляторы3. 4-х проводные вентиляторыМетоды управления вентиляторами, обсуждаемые в этой статье, такие:1. управление отсутствует2. on/ff управление3. линейное управление4. низкочастотная широтно-импульсная модуляция (ШИМ, PWM)5. высокочастотное управление

Типы вентиляторов

2-х проводные вентиляторы имеют только выводы питания — плюс и земля. В 3-х проводных вентиляторах добавляется тахометрический выход. На этом выходе присутствует сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения вентилятора. 4-х проводные вентиляторы, помимо выводов питания и тахометрического выхода, имеют вход управления.

На этот вход подается ШИМ сигнал и ширина импульса этого сигнала определяет скорость вращения вентилятора. 2-х проводными вентиляторами можно управлять регулируя напряжение питания или скважность ШИМ сигнала. Однако без тахометрического сигнала невозможно понять на сколько быстро вентилятор вращается.

Такая форма управления скоростью вращения вентилятора называется открытым контуром (open-loop).3-х проводными вентиляторами можно управлять аналогичным образом, но в этом случае у нас есть обратная связь. Можно анализировать тахосигнал и устанавливать требуемую скорость. Такая форма управления называется закрытым контуром (closed-loop).

Тахометрический выход вентилятора обычно представляет собой открытый коллектор. Поэтому тахосигнал будет валидным только при наличии напряжения на вентиляторе (on фаза ШИМ сигнала), а при отсутствии (off фаза) он будет подтягиваться к высокому логическому уровню.

Таким образом тахосигнал становится «порубленным» управляющим ШИМ сигналом и по нему уже нельзя достоверно определять скорость вращения. Этот сигнал показан на рисунке 1 (tach). Рисунок 1. Идеальный тахосигнал и тахосигнал при внешнем ШИМ управлении. Для решения данной проблемы, необходимо периодически включать вентилятор на такой отрезок времени, который позволит получить несколько достоверных циклов тахосигнала. Такой подход реализован в некоторых контроллерах фирмы Analog Device, например в ADM1031 и ADT7460.4-х проводные вентиляторы имеют ШИМ вход, который управляет коммутацией обмоток вентилятора к плюсовой шине источника питания. Такая схема управления не портит тахосигнал, в отличии от стандартной, где используется внешний ключ и коммутируется отрицательная шина. Переключение обмоток вентилятора создает коммутационный шум. Чтобы «сдвинуть» этот шум за пределы звукового диапазона частоту ШИМ сигнала обычно выбирают больше 20 кГц. Еще одно преимущество 4-х проводных вентиляторов — это возможность задания низкой скорости вращения — до 10% от максимальной скорости. На рисунке 2 показана разница между 3-х и 4-х проводными вентиляторами. Рисунок 2. 3-х и 4-х проводные вентиляторы

Управление вентилятором

Простейший метод управления вентилятором — отсутствие какого-либо управления вообще. Вентилятор просто запускается на максимальной скорости и работает все время.

Преимущества такого управления — гарантированное стабильное охлаждение и очень простые внешние цепи.

Недостатки — уменьшение срока службы вентилятора, максимальное энергопотребление, даже когда охлаждение не требуется, и непрерывный шум. 

On/off управление

Следующий простейший метод управления — термостатический или on/off. В этом случае вентилятор включается только тогда, когда требуется охлаждение. Условие включения вентилятора устанавливает пользователь, обычно это какое-то пороговое значение температуры.

 

Подходящий датчик для on/off управления — это ADM1032. Он имеет выход THERM, который управляется внутренним компаратором. В нормальном состоянии на этом выходе высокий логический уровень, а при превышении порогового температурного значения он переключается на низкий.

На рисунке 3 показан пример цепи с использованием ADM1032.

Рисунок 3. Пример on/off управления Недостаток on/off контроля — это его ограниченность. При включении вентилятора, он запускается на максимальной скорости вращения и создает шум. При выключении он полностью останавливается и шум тоже прекращается. Это очень заметно на слух, поэтому с точки зрения комфорта такой способ управления далеко не оптимальный. Линейное управлениеПри линейном управлении скорость вращения вентилятора изменяется за счет изменения напряжения питания. Для получения низких оборотов напряжение уменьшается, для получения высоких увеличивается. Конечно, есть определенные границы изменения напряжения питания. Рассмотрим, например, вентилятор на 12 вольт. Для запуска ему требуется не меньше 7 В и при этом напряжении он, вероятно, будет вращаться с половинной скоростью от своего максимального значения. Когда вентилятор запущен, для поддержания вращения требуется уже меньшее напряжение. Чтобы замедлить вентилятор, мы можем понижать напряжение питание, но до определенного предела, допустим, до 4-х вольт, после чего вентилятор остановится. Эти значения будут отличаться в зависимости от производителя, модели вентилятора и конкретного экземпляра. 5-и вольтовые вентиляторы позволяют регулировать скорость вращения в еще меньшем диапазоне, поскольку их стартовое напряжение близко к 5 В. Это принципиальный недостаток данного метода. Линейное управление вентилятором можно реализовать на микросхеме ADM1028. Она имеет управляющий аналоговый выход, интерфейс для подключения диодного температурного датчика, который обычно используется в процессорах и ПЛИС, и работает от напряжения 3 — 5.5 В. На рисунке 4 показан пример схемы для реализации линейного управления. Микросхема ADM1028 подключается ко входу DAC.  Рисунок 4. Схема для реализации линейного управления 12-и вольтового вентилятора

Линейный метод управления тише, чем предыдущие. Однако, как вы могли заметить, он обеспечивает маленький диапазон регулировки скорости вращения вентилятора. 12-и вольтовые вентиляторы при напряжении питания от 7 до 12 В, позволяют устанавливать скорость вращения от 1/2 от максимума до максимальной.

5-и вольтовые вентиляторы при запуске от 3,5 — 4 В, вращаются практически с максимальной скоростью и диапазон регулирования у них еще меньше. Кроме того, линейный метод регулирования не оптимален с точки зрения энергопотребления, потому что снижение напряжения питания вентилятора выполняется за счет рассеяния мощности на транзисторе (смотри рисунок 4).

И последний недостаток — относительная дороговизна схемы управления. 

Шим управление

Наиболее популярный метод управления скоростью вращения вентилятора — это Шим управление. При таком методе управления вентилятор подключается к минусой шине питания через ключ, а на управляющий вход ключа подается ШИМ сигнал.

В данном случае к вентилятору всегда приложено либо нулевое, либо рабочее напряжение питания и не возникает таких энергопотерь, как при линейном методе управления. На рисунке 5 показана типовая схема реализующая Шим управление.  Рисунок 5. Шим управление. Преимущество данного метода управления — простота реализации, дешевизна, эффективность и широкий диапазон регулирования скорости вращения. Однако недостатки у этого метода тоже есть. Один из недостатков ШИМ управления — это «порча» тахосигнала. Этот недостаток можно устранить, используя так называемую pulse stretching технику, то есть удлиняя импульс ШИМ сигнала на несколько периодов тахосигнала. Конечно, при этом скорость вращения вентилятора может немного увеличится. На рисунке 6 показан пример.  Рисунок 6. Удлинение импульса для получения информации о скорости вращения.

• 

Другой недостаток ШИМ управления — это коммутационный шум. Во-первых коммутация индуктивной нагрузки вызывает появление помех в цепях питания, во-вторых может возникать акустический шум — пищание, жужжание. Электрические шумы подавляют фильтрами, а для борьбы с акустический шумом частоту ШИМ сигнала поднимают до 20 кГц. Также стоит снова упомянуть о 4-х проводных вентиляторах, в которых схема управления уже встроена. В таких вентиляторах коммутируется плюсовая шина питания, что помогает избежать проблем с тахосигналом. Одна из микросхем, предназначенных для реализации ШИМ управления 4-х проводными вентиляторами, — это ADT7467. Условная схема приведена на рисунке 7. Рисунок 7. Схема ШИМ управления 4-х проводным вентилятором

Заключение

Подводя итоги можно сказать, что наиболее предпочтительный метод управления вентилятором — это высокочастотное Шим управление, реализованное в 4-х проводных вентиляторах. При таком управлении отсутствует акустический шум, значительные энергопотери и проблемы с тахосигналом. Кроме того, он позволяет менять скорость вращения вентилятора в широком диапазоне. Схема ШИМ управления с коммутацией отрицательной шины обладает практически теми же достоинствами и является более дешевой, но портит тахосигнал. По материалам фирмы AnalogDevices. 

Источник: https://chipenable.ru/index.php/how-connection/item/220

Схема подключения регулятора вентилятора

Октябрь 4, 2014

14673 просмотров

Нередко в домашнем хозяйстве требуется установка регулятора скорости вращения вентилятора. Сразу следует отметить, что обычный диммер для регулировки яркости освещения не подойдет для вентилятора.

Современному электродвигателю, особенно асинхронному, важно иметь на входе правильной формы синусоиду, но обычные диммеры для освещения искажают ее довольно сильно.

Для  эффективной и правильной организации регулировки скорости вентиляторов необходимо:

1. Использовать специальные регуляторы, предназначенные для вентиляторов.
2. Учитывайте, что эффективно и безопасно регулировке поддаются только специальные модели асинхронных электромоторов, поэтому перед покупкой узнавайте из технических характеристик о возможности регулировки числа оборотов методом понижения напряжения.

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.

Схема подключения симисторного или тиристорного регулятора скорости вентилятора

Практически во всех регуляторах стоят внутри плавкие ставки, защищающие их от токов перегрузки или короткого замыкания, при возникновении которых она перегорает. Для восстановления работоспособности необходимо будет заменить или отремонтировать плавкую ставку.

Подключается регулятор довольно просто, как обычный выключатель. На первый контакт (с изображением стрелки) подключается фаза от электропроводки квартиры. На второй (с изображением стрелки в обратном направлении) при необходимости подключается прямой вывод фазы без регулировки.

Он используется для включения, например дополнительно освещения при включении вентилятора. На пятый контакт (с изображением наклонной стрелки и синусоиды) подключается фаза, отходящая на вентилятор. При использовании такой схемы необходимо использовать для подключения распределительную коробку, с которой Ноль и при необходимости Земля заводятся напрямую на вентилятор, минуя сам регулятор, для подключения которого понадобится всего-то 2 провода.

Но если распределительная коробка электропроводки находится далеко, а сам регулятор стоит рядом с вентилятором, тогда рекомендую использовать вторую схему. На регулятор приходит кабель электропитания, а затем с него уходит сразу на вентилятор.

Фазные провода подключаются аналогично. А 2 нуля садятся на контакты № 3 и № 4 в любой последовательности.

Подключение регулятора скорости вращения вентилятора довольно просто сделать и своими руками, не вызывая специалистов. Обязательно изучите и всегда соблюдайте правила электробезопасности- работайте только на обесточенном участке электропроводки.

Источник: http://jelektro.ru/vse-o-elektromontazhe/shema-reguljatora-ventiljatora.html

Диммер для регулирования скорости вентилятора

?

Categories:

Как известно, регулировать скорость мотора диммером идея не самая лучшая. Но одна из самых просто реализуемых на практике. К делу.

Имеется канальный вентилятор с мотором, работающим от 220В переменного тока. Судя по тому, что у него есть конденсатор, делаю вывод что мотор, скорей всего, двухфазный со смещением фазы конденсатором.

В сети много примеров кода для Ардуины, с неё и начнём разбираться в вопросе димминга.

Гугл привёл на cxem.net где нашёлся перевод вот этой замечательной статьи.

В статье дана схема

Рисунок 1. Схема диммера для света

Чуть ниже автор оригинальной статьи приводит изменение, которое необходимо сделать в схеме, если нагрузка индуктивная (моторы), а не резистивная (лампочки). Это измение называется RC-снаббер (snubber). По вопросу расчёта снаббера есть хороший Application Notes 3008 документ от Faichild. Кроме того, умные мужики с форума РадиоКота хорошо перетёрли это тут.

В одном из даташитов к оптопарам MOC306x была типовая схема включения, на которой значились резистор на 39ом (помощней, я тогда взял на 2 ватта) и конденсатор на 0.01микрофарады (по-моему, так). Резистор этот я и взял, а конденсатор нашелся на 15нФ 400В. Окей, попробуем.

Припоминая опыт с BT139 и MOC3061/63 я добавил снаббер прямо параллельно терминалам симистора. И оно работает, несмотря на то, что в даташите к MOC306x на самом деле была приведена такая схема

Рисунок 2. Типовая схема включения оптопары MOC306xКакие есть варианты для MOC302x? В даташите от Fairchild есть такая схема

Рисунок 3. Типовая схема включения нагрузки с оптопарой MOC302xВероятно, автор статьи про диммер для Ардуино взял за основу изменеий для индуктивной нагрузки подобную схему (верхняя половина рисунка).В итоге, первый вариант собрался по такой схеме

Рисунок 4. Тестовая (рабочая) схема диммера для мотора вентилятораBR1 — Bridge Rectifier, по-русски «диодный мост». Попался на 2ампера.Вместо 4N25 нашёлся 4N35, который тоже заработал. Симистор как и в оригинале нашёлся TIC206.На схеме диодный мост выпрямляет напряжение сети и передаёт его через сопротивления на оптопару. Оптопара, при колебаниях переменного тока, генерирует для контроллера сигнальные импульсы.

Теория управления мотором.

Обычно, однофазные (и двухфазные в однофазной сети) моторы вентиляторов расчитаны на определённое число оборотов. Но если хочется, то можно поискать способы снихить обороты, понизив мощность, передаваемую на мотор.

Говорят, можно использовать трансформатор с несколькими отводами, чтобы снизить мощность, снизив напряжение питания. Но, очевидно, это громоздко и неудобно.Ток в сети — переменный. Форма его — синусоида.

Что если, уменьшить мощность, отрезая по кусоку этой синусоиды в конце или начале каждого периода? Можно и пропускать периоды, уменьшив мощность и частоту вдвое. Но это не очень грациозно звучит в работе (неприятный гул низкой частоты).

Чтобы знать, когда резать, надо научится рапознавать начало или конец синусоиды и вовремя щёлкать «релешкой». Вместо релешки у нас беззвучный симистор. А для определения момента старта нового периода нужно сделать так называемый «детектор нуля». За всем этим будет следить контроллер.

Детектор нуля даёт сигнал на вход контроллера. Сигнал вызывает функцию-прерывание, которая на короткое (в пределах одного периода синусоиды) время отключает/включает симистор, отрезая тем самым часть синусоиды. Регулируя длительность отрезанного участка можно варьировать мощностью и, соответственно, скоростью мотора вентилятора.

Сборка и отладкаНа деле всё оказалось довольно просто и лаконично.

Пришлсь только вспомнить про то, что терминалы симистора не совсем равноценны (насколько я понял, в гейт должно заряжаться напряжение той же полярности, что и на терминале, подключенному к креплению радиатора симистора).

Во избежание всяких, напомню, что один из терминалов симистора подключен к этому креплению и стоит избегать контакта с симистором или его радиатором в рабочем состоянии.

Источник: https://plantalog.livejournal.com/20630.html

Как установить диммер или вентилятор управления — Статьи

Многие люди боятся возиться с электричеством и не рассматривают выполнение электромонтажных работ в своих домах. Эти люди должны вызвать электрика, но, учитывая, что вы не один из них, легко установить диммер или вентилятор.

Для начала убедитесь, что вы приобрели правильный диммер или регулятор. Диммер рассчитан в соответствии с его мощностью и должен соответствовать напряжению всех лампочек, которыми он будет управлять.

Управление вентилятором оценивается по силе тока, которая должна выдерживать воздействие вентилятора, которым он управляет.

направления

Всего несколько шагов превращают выключатель в диммер (изображение выключателя света от Джима Миллса с Fotolia.com)

1. Отключите питание автоматического выключателя от автоматического выключателя на световом табло или удалите предохранитель из цепи.

2. Снимите зеркало переключателя с помощью отвертки. Зеркало — это, как правило, пластиковая деталь, закрывающая раму, в которой находится переключатель на стене, к которой подключены провода. Удалите два винта, которые удерживают переключатель на корпусе.

3. Снимите выключатель со стены, не касаясь проводов сзади.

4. Проверьте выключатель, чтобы убедиться, что он выключен. Используйте вольтметр, удерживая его за изолированные части, чтобы избежать ударов, если питание все еще включено.

   Прижмите один из металлических наконечников к медному проводу, который является проводом заземления, а другой — к винту за выключателем.

   Если в любой момент загорается индикатор вольтметра, питание не отключается, и вам необходимо найти автоматический выключатель или предохранитель для его отключения. Проверьте переключатель еще раз, прежде чем перейти к следующему шагу.

5. Проверьте черный провод за рамкой на стене и убедитесь, что имеется не менее 1,25 см используемого провода для формирования черной изоляции. В противном случае используйте инструмент для зачистки проводов, чтобы вытащить еще один кусок покрытия.

   Поворачивайте плоскогубцами иглы диммер или вентилятор рядом с медным проводом до тех пор, пока оголенный кусок провода не будет полностью закрыт разъемом.

   Кроме того, подключите черный провод, выходящий из диммера или управления, к черному проводу в раме стены.

6. Вставьте провода в раму на стене и снова прикрепите винты, чтобы закрепить диммер. Замените зеркало и снова включите питание на световом табло.

Что вам нужно

• Диммер или управление вентилятором
• отвертка
• вольтметр
• Инструмент для зачистки проводов
• Плоскогубцы
• Проволочная гайка

Источник: https://ru.laermfeuer.org/instalar-dimmer-controle-ventilador-como_273738-22933

Полезная информация|Компания Техно-М

« Назад Для регулирования скорости вращения однофазных электродвигателей на напряжение питания 220 В применяются симисторные регуляторы скорости вращения. Диммер (симисторный светорегулятор), в свою очередь, разработан для управления резистивной нагрузкой и должен применяется только как регулятор яркости свечения ламп.В паспортах и руководствах по эксплуатации обычно есть указание на недопустимость использования диммера для управления двигателем. Например, в описании диммера 300W фирмы Eljo (Швеция) указано: индуктивная и емкостная нагрузка (обычные трансформаторы, флуоресцентные лампы и электродвигатели) не могут работать с данными диммерами. Различия в схемах управления: В диммерах и симисторных регуляторах скорости применены близкие схемы управления. Обе используют принцип фазового управления, когда изменяется момент включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. Для простоты обычно говорят, что изменяется выходное напряжение.  Схема симисторного регулятора отличается от схемы диммера в следующем: 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  Для чего это необходимо: Вращающий момент асинхронного двигателя падает пропорционально квадрату подаваемого напряжения. При достижении нижнего порога по напряжению двигатель может не запуститься. Для однофазных осевых и канальных вентиляторов нижним значением являются 40-60 В. Ввиду того, что двигатель не вращаясь, все равно потребляет ток, обмотки вентилятора начинают нагреваться. Двигатель начинает издавать характерный звук (гудеть). В результате, если двигатель не оснащен надежной внутренней термозащитой, перегорает в течение часа. В симисторных регуляторах, минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор, устанавливается на заводе-изготовителе. Обычно это 80-100 В. Это гарантирует нормальную работу вентилятора при низких напряжениях. При запуске двигатель кратковременно потребляет ток, в 6-7 раз больше максимального рабочего (пусковой ток). Для надежной работы при пуске двигателя применяется симистор с большим рабочим током. Для правильной защиты двигателя от перегрузки по току (повышенное напряжение сети, перегрев подшипников и т.п.) величина максимального тока предохранителя должна быть подобрана по типу двигателя. Для симисторных регуляторов это значение на 15-20% выше максимального тока двигателя. При подаче уменьшенного напряжения мощность двигателя падает и ротор начинает проскальзывать относительно поля статора. При определенных оборотах происходит фазовый сдвиг и двигатель начинает кратковременно потреблять ток выше, чем максимальный рабочий. Для недопущения такой ситуации в схему симисторного регулятора устанавливается дополнительный демпфирующий конденсатор и более мощный симистор. Форма синусоиды при фазовом регулировании индуктивной нагрузки более сложна, чем при управлении активной нагрузкой, поэтому необходим дополнительный конденсатор подавляющий высокочастотный спектр помех. Диммер, управляющий вентилятором, может создавать помехи видимые на экране компьютера или телевизора. Что показали испытания: При проведенных на заводе «Лиссант» испытаниях, диммер фирмы Makel Mimoza 4 А (Турция) с вентилятором ВК315 выходил из строя в среднем через 3 недели при ежедневном 5-ти разовом включении/выключении. Причина поломки диммера – перегорание симистора.

Источник: https://xn--e1aocert2d.xn--p1ai/stati/article_post/pochemu-nelzya-regulirovat-skorost-vrashcheniya-ventilyatora-dimmerom

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

Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.

Без него не смогут функционировать компьютеры, холодильники, кондиционеры и другая техника. Для максимально эффективной работы различных устройств используют регулятор скорости вращения вентилятора.

Из нашего материала вы узнаете о том, какие бывают регуляторы, особенностях их работы. Также мы расскажем, как своими руками собрать прибор и что для этого потребуется.

Виды и особенности устройства

Существует множество видов вентиляторов, они задействованы в работе систем климат-контроля, компьютеров, ноутбуков, холодильников, многой другой офисной и бытовой техники.

Чтобы контролировать скорость вращения его лопастей, часто применяется небольшой элемент – регулятор. Именно он позволяет продлить срок использования оборудования, а также, значительно снизить уровень шума в помещении.

Назначение прибора для управления скоростью

Когда кондиционер или вентилятор постоянно работает в режиме максимальной мощности, предусмотренной производителем, это неблагоприятно сказывается на сроке эксплуатации. Отдельные детали просто не могут выдержать такой ритм и быстро ломаются.

Поэтому часто можно встретить рекомендации делать запас по мощности при выборе различного рода оборудования, чтобы оно не работало на пределе.

Для замедления скорости вращения вентилятора применяют регулятор. Причем, есть модели, обслуживающие как одно, так и несколько каналов одновременно.

Например, 6-канальный

Также часто в холодильных установках, компьютерах и другой технике определенные элементы перегреваются в процессе работы.

Чтобы они не расплавились, производитель предусмотрел их охлаждение за счет работающих вентиляторов.

Но не все выполняемые задачи требуют максимальной скорости движения вентилятора/кулера. При офисной работе компьютера или поддержании постоянной температуры в холодильной установке нагрузка значительно меньше, чем при выполнении сложных математических вычислений или заморозке соответственно. А вентилятор, не имеющий регулятора, будет вращаться с одинаковой скоростью.

Производители предлагают различные модели регуляторов, которые можно установить своими руками, используя рекомендации из инструкции

Скопление большого количества мощной техники, функционирующей в одном помещении, способно создавать шум на уровне 50 децибел и более за счет одновременно работающих вентиляторов на максимальных оборотах.

В такой атмосфере человеку сложно работать, он быстро утомляется. Поэтому целесообразно использовать приборы, способные снизить уровень шума вентилятора не только в производственных цехах, но и в офисных помещениях.

Одной из важных деталей умных приборов потолочного вентилирования помещения являются регуляторы оборотов. Их работу обеспечивают показатели датчиков температуры, влажности, давления. Вентиляторы, используемые для перемешивания воздуха в помещении спортзала, производственного цеха или офисного кабинета, помогают экономить средства, затрачиваемые на отопление.

В мощных системах вентилирования используются трансформаторные регуляторы оборотов. Их основной недостаток – высокая стоимость

Это происходит за счет равномерного распределения нагретого воздуха, циркулирующего в помещении.

Вентиляторы нагнетают верхние теплые слои вниз, перемешивая их с более холодными нижними. Ведь для комфорта человека важно, чтобы в нижней части комнаты, а не под потолком, было тепло.

Регуляторы в таких системах следят за скоростью вращения, замедляя и ускоряя скорость движения лопастей.

Основные разновидности регуляторов

Контроллеры оборотов вентилятора востребованы. Рынок изобилует различными предложениями и рядовому пользователю, не знакомому с особенностями устройств, легко потеряться среди различных предложений.

Выбирать регулятор следует с учетом мощности оборудования, к которому его предстоит присоединять

Регуляторы отличаются по принципу действия.

Выделяют такие типы устройств:

• тиристорные;
• симисторные;
• частотные;
• трансформаторные.

Первый тип приборов применяется для корректировки оборотов однофазных приборов, имеющих защиту от перегрева. Изменение скорости происходит за счет влияния регулятора на мощность подаваемого напряжения.

Второй тип является разновидностью тиристорных устройств. Регулятор может одновременно управлять приборами постоянного и переменного тока. Характеризуется возможностью плавного понижения/повышения скорости оборотов при напряжении вентилятора до 220 В.

Для управления скоростью движения 2-х и более вентиляторов можно воспользоваться 5-канальным регулятором

Третий тип устройств изменяет частоту подаваемого напряжения. Основная задача – получить питающее напряжение в пределах 0-480 В. Контроллеры применяются для трехфазного оборудования в системах вентилирования помещений и в мощных кондиционерах.

Трансформаторные контроллеры могут работать с одно- и трехфазным током. Они изменяют выходное напряжение, регулируя работу вентилятора и защищая прибор от перегрева. Могут использоваться в автоматическом режиме для регулировки оборотов нескольких мощных вентиляторов, учитывая показатели датчиков давления, температуры, влажности и прочие.

Трансформаторные регуляторы надежные. Они способны работать в сложных системах, регулируя обороты вентилятора без постоянного вмешательства пользователя

Чаще всего в быту применяются симисторные регуляторы. Их относят к типу XGE. Можно обнаружить много предложений от разных производителей – они компактные и надежные. Причем диапазон цен также будет весьма широк.

Трансформаторные же устройства довольно дорогие – в зависимости от дополнительных возможностей они могут стоить 700 долларов и более. Они относятся к регуляторам типа RGE и способны регулировать обороты очень мощных вентиляторов, используемых в промышленности.

Особенности использования приборов

Регуляторы оборотов вентилятора используются в промышленном оборудовании, в офисных помещениях, спортзалах, кафе, других местах общественного пользования. Также часто можно встретить такие контролеры в системах климат-контроля для домашнего использования.

Чтобы воспользоваться прибором изменения скорости, достаточно его просто подключить к вентилятору

Системы вентилирования, используемые в фитнес-центрах, а также, кондиционеры, включаемые для обогрева в офисных помещениях, чаще всего содержат регулятор скорости вращения. Причем это не простой дешевый вариант, а дорогостоящее трансформаторное устройство, способное регулировать скорость вращения мощных приборов.

В зависимости от конструкционных особенностей контроллеры бывают:

• механического управления;
• автоматического.

Автотрансформаторные регуляторы чаще всего применяются в сложных системах, где командой к действию служат показатели, полученные от датчика температуры, давления, движения, влажности или фотодатчика. Замедляя скорость вращения, устройства позволяют уменьшить потребление энергии.

Регуляторы с механическим управлением подключаются согласно инструкции и схеме. Ими можно заменить привычный выключатель, вмонтировав контроллер в стену

Механическое управление контроллерами осуществляется вручную – прибор содержит колесико, позволяющее плавно или ступенчато менять скорость вращения. Это часто можно встретить в симисторных моделях.

Среди регуляторов, использующихся для оптимизации работы промышленного и бытового оборудования, можно отметить такие устройства, как Vents, СеВеР, Vortice, ЭнерджиСейвер, Delta t°, Telenordik и другие.

Для компьютеров можно подобрать самый подходящий вариант исходя из личных предпочтений – предложений на рынке огромное количество

Контроллеры для кулера бывают как простые, так и с дополнительными возможностями. Это могут быть модели с подсветкой, с датчиком температуры, с сигналом оповещения, с аварийным отключением и др.

По внешнему виду выделяют регуляторы с дисплеем и без. Первый вариант более дорогостоящий, а второй – дешевле. Это устройство часто называют реобас.

Производители предлагают модели, контролирующие работу одного или нескольких вентиляторов. Хорошими отзывами пользуются регуляторы скорости кулеров таких компаний, как Scythe, NZXT, Reeven, AeroCool, Aqua Computer, Strike-X Advance Black, Akasa Fan Controller, Cooler Master, Innovatek, Gelid, Lian Li и др.

Регулятор для кулера, не имеющий дисплея, стоит значительно дешевле. Но дополнительных функций у него нет

Использование контроллера в работе компьютера существенно снижает уровень шума, что положительно влияет на самочувствие и настроение пользователя – ничего не гудит и не ревет. Также, что немало важно, помогает избежать перегревания самой техники, продлевая этим ее срок службы.

Правила подключения контроллера

Чтобы подключить регулятор оборотов вентилятора, можно воспользоваться услугами специалистов или попытаться справиться своими силами. Принципиальных особенностей в подключении нет – вполне реально справиться с такой задачей своими силами.

Все добросовестные производители обязательно прилагают инструкцию по использованию и монтажу своей продукции

В зависимости от конструкционных особенностей и типа обслуживаемого оборудования контролеры могут устанавливаться:

• на стену, как накладная розетка;
• внутрь стены;
• внутрь корпуса оборудования;
• в специальный шкаф, управляющий умными устройствами дома. Это, как правило, клеммная колодка;
• подсоединяться к компьютеру.

Чтобы собственноручно подключить регулятор, предстоит сначала внимательно ознакомиться с инструкцией, предлагаемой производителем. Такой документ обычно идет в комплекте с прибором и содержит полезные рекомендации как по подключению, так по использованию и обслуживанию.

Настенные и внутристенные модели предстоит крепить шурупами и дюбелями к стене. Комплектующие чаще всего поставляются производителем вместе с основным прибором. Также в инструкции к регулятору можно увидеть схему его подключения. Это значительно облегчит дальнейшие работы по правильной его установке.

Схемы по подключению регуляторов у различных производителей могут отличаться. Поэтому следует внимательно изучить рекомендации перед монтажом

Регулятор скорости подсоединяется к кабелю, питающему вентилятор, согласно схеме производителя.

Основная цель – разрезать провод фазы, ноля и земли и подсоединить провода к входному и выходному клеммникам, соблюдая рекомендации.

В случае, когда вентилятор имеет свой отдельный выключатель, его предстоит заменить на регулятор, демонтировав первый по ненадобности.

Важно отыскать на подключаемом приборе входные и выходные отверстия для подведения питающего кабеля соответствующего сечения.

В этом поможет схема, прилагаемая производителем

Если предстоит подключать контроллер к ПК, то сначала предстоит узнать, какая предельно допустимая температура отдельных составляющих техники.

В противном случае можно безвозвратно потерять компьютер, у которого перегреются и сгорят важные детали – процессор, материнская плата, графическая карта и прочие.

Модель выбранного реобаса также имеет инструкцию и рекомендации по подключению от изготовителя. Важно придерживаться схем, приведенных на ее страницах при самостоятельной установке прибора.

Если есть потребность подключать более 1-го вентилятора, то можно купить многоканальный реобас

Бывают встроенные в корпус регуляторы и устройства, которые покупаются отдельно. Чтобы их подключить правильно, следует придерживаться инструкций.

Например, встроенный контроллер имеет кнопки включения/выключения снаружи системного блока. Провода, идущие от регулятора, соединяются с проводами кулера. В зависимости от модели реобас может контролировать обороты 2, 4 и более вентиляторов параллельно.

Для вентиляторов компьютера и других, используемых в домашних условиях, можно собственноручно изготовить регулятор

Отдельный регулятор для кулера устанавливается в 3,5 или 5,25-дюймовые отсек.

Его провода также подключаются к кулерам, а дополнительные датчики, если они идут в комплекте, присоединяются к соответствующим компонентам системного блока, за состоянием которого им предстоит следить.

Сборка прибора своими руками

Регулятор оборотов вентилятора можно собрать своими силами. Для этого понадобятся простейшие составляющие, паяльник и немного свободного времени.

Чтобы изготовить своими руками контроллер, можно использовать различные комплектующие, выбрав наиболее приемлемый для себя вариант

Так, для изготовления простого контроллера предстоит взять:

• резистор;
• переменный резистор;
• транзистор.

Базу транзистора предстоит припаять к центральному контакту переменного резистора, а коллектор – к его крайнему выводу. К другому краю переменного резистора нужно припаять резистор сопротивлением 1 кОм. Второй вывод резистора следует припаять к эмиттеру транзистора.

Схема изготовления регулятора, состоящего из 3-х элементов, наиболее простая и безопасная

Теперь остается припаять провод входного напряжения к коллектору транзистора, который уже скреплен с крайним выводом переменного резистора, а «плюсовой» выход – к его эмиттеру.

Для проверки самоделки в действии понадобится любой рабочий вентилятор. Чтобы оценить самодельный реобас, предстоит подсоединить провод, идущий от эмиттера, к проводу вентилятора со знаком «+». Провод выходного напряжения самоделки, идущий от коллектора, присоединяется к блоку питания.

Провод со знаком «–» подсоединяется напрямую, минуя самодельный регулятор. Теперь остается проверить в действии спаянный прибор.

Для уменьшения/увеличения скорости вращения лопастей кулера нужно крутить колесо переменного резистора и наблюдать изменение количества оборотов.

При желании можно своими руками создать контроллер, управляющий сразу 2-мя вентиляторами

Это самодельное устройство безопасно для использования, ведь провод со знаком «–» идет напрямую. Поэтому вентилятору не страшно, если в спаянном регуляторе вдруг что-то замкнет.

Такой контролер можно использовать для регулировки оборотов кулера, вытяжного вентилятора и других.

Выводы и полезное видео по теме

• Ролик об особенностях подключения и использования регулятора оборотов вентилятора от компании Vents:
• Подробное видео о типах регуляторов, принципах их работы и особенностях подключения:
• Видео инструкция с пояснениями каждого шага при выполнении работ по сборке контроллера оборотов кулера своими руками. Причем для выполнения этих действий не требуется быть специалистом – все достаточно просто:
• Видео информация о создании контроллера скорости вентилятора:
• Обзор электронного автотрансформаторного регулятора оборотов вентилятора:

Ознакомившись с видами регуляторов оборотов вентилятора и правилами их подключения, можно подобрать наиболее оптимальный вариант, способный удовлетворить потребности пользователя. При желании можно доверить вопросы монтажа специалистам. Если же хочется испытать свои силы, то простой прибор несложно собрать самостоятельно.

Остались вопросы по теме статьи, нашли недочеты или есть информация, которой вы хотите поделиться с нашими читателями? Пожалуйста, оставляйте комментарии внизу статьи.

Источник: https://sovet-ingenera.com/vent/cond/regulyator-skorosti-vrashheniya-ventilyatora.html

Как устроен диммер 220 вольт. Изготовление и установка диммера своими руками

На сегодняшний день можно встретить разнообразные схемы диммеров. Они позволяют регулировать не только яркость освещения, но и управлять различными электрическими инструментами. Например, вы можете собрать диммер для паяльника или болгарки. Если вы решили сделать ремонт в квартире, тогда оптимально будет заменить все старые выключатели на диммеры.

Схема самодельного светорегулятора

Схема простого диммера включает в себя следующие элементы:

1. Симистор.
2. Динистор.
3. Переменное сопротивление.
4. Неполярные конденсаторы.
5. Пару резисторов.

Схем диммеров достаточно много и в каждой будет использоваться разнообразная элементная база. Подходящую схему вы можете выбрать в интернете. Само изготовление не представляет никакой сложности.

Вам будет достаточно уметь держать паяльник в руках. Проще всего сделать навесной монтаж и соединить все элементы между собой с помощью подходящего провода. Если у вас нет паяльника, тогда можете его изготовить.

У нас уже была статья о том, как сделать паяльник самостоятельно.

Для этого контакты всех элементов необходимо тщательно обработать паяльником с помощью припоя и канифоли. Теперь следует нарезать необходимой длины проводники.

Они необходимы для соединения всех деталей между собою. С обоих сторон жилы также лудятся паяльником. Затем нужно провести монтаж в соответствии со схемой, которую вы выбрали.

Напоследок, заизолируйте все контакты во избежание замыкания или перегрева.

Диммер в разобранном состоянии

Для удобства работы с паяльником вы можете изготовить диммер. Он позволить быстро регулировать температуру жала. Если у вас был промышленный диммер, но он сломался, тогда волноваться не следует. Ремонт не составит никакого труда и, возможно, нужно просто заменить симистор или динистор.

При выборе свое внимание необходимо обратить на то, чтобы мощность нагрузки соответствовала той мощности, которую может обеспечить устройство в дальнейшем. Например, если вы решили подключить люстру с тремя лампами, тогда устройство должно обеспечивать мощность в 400-500 Вт.

Ко второму критерию можно отнести выбор типа управления:

• С поворотной ручкой – это самое простое и доступное устройство.
• С клавишным управлением. Устройство предусматривает возможность электронного управления.
• С сенсорным управлением.
• С дистанционным управлением и специальным пультом.

Источник: https://ManRem.ru/dimmer-svoimi-rukami-ustroystvo-printsip-raboty-sdelat-dimmer-samomu/