Регулировка скорости канального вентилятора: настройка оборотов вытяжки с помощью ступенчатой регулировки

Принцип работы ступенчатого регулятора

Функционирование прибора базируется на применении трансформатора, который оснащен одной обмоткой, отводами от витков. Обмотка разветвлена. При подключении ответвлений к вытяжке подается пониженное напряжение.

Сама ступенчатая регулировка осуществляется изменением витков, которые подсоединяются к входу вентилятора.

С уменьшением напряжения снижается и скорость вращения лопастей вытяжки. На выходе получаем неискаженную синусоиду, поэтому при переключении скоростей не возникают помехи, влияющие на другие приборы и сам вентилятор.

В других типах регуляторов использован иной принцип. В электронных модулях ШИМ действие основано на варьировании передаваемой в нагрузку мгновенной мощности. В полупроводниковых приборах рабочая функция положена на тиристоры и симисторы.

Управление устройством осуществляется ступенчатым, поэтапным изменением питающего напряжения. Регулировка производится вручную.

Контроллеры монтируются на стену как выключатели, с их помощью легко менять количество оборотов вытяжного вентилятора.

Специальным переключателем вентилятор подсоединяется к нужному узлу обмотки и скорость вращения его лопастей падает. Параллельно снижается потребление электроэнергии, что экономит ресурс.

К достоинствам моделей относят надежность, долговечность, высокую перегрузочную способность. В число минусов попадают размеры блока управления: это не всегда удобно, если устройство нужно разместить в ограниченном пространстве.

Еще два недостатка — невозможность плавной регулировки и потери энергии на нагрев во время регулировки. Но при подсоединении температурных датчиков, таймера процесс изменения скоростей легко автоматизировать.

Способы регулирования оборотов

Для управления скоростью оборотов вентилятора могут использоваться несколько методов:

изменение подающего напряжения;
переключение обмотки многоскоростного трехфазного асинхронного двигателя;
изменение частоты тока;
использование электронно-коммутируемого вентилятора (ЕС-технологий).

Канальный регулятор оборотов скорости

Изменение напряжения для регулирования скорости вращения позволяет применять недорогие устройства плавного или многоступенчатого переключения. При этом не всегда есть возможность использовать многоскоростные двигатели из-за их большого шага ступеней регулирования. В асинхронных двигателях с внешним ротором изначально заложено повышенное омическое сопротивление якоря для этих целей.

Два последних метода дают возможность регулирования оборотов вентиляторов в широком диапазоне, но высокая стоимость – их главный недостаток, препятствующий рациональному использованию их в быту.

Регулировка скорости канального вентилятора: подключение контроллера и настройка оборотов вытяжки

Канальные вентиляторы служат для обеспечения перемещения воздуха в помещении. Простые приборы эффективны и применяются в жилых, коммерческих, промышленных зданиях. Но иногда нужна регулировка скорости канального вентилятора: для экономии электроэнергии, снижения уровня акустического шума, настройки производительности притока, вытяжки.

Один из способов изменить степень вращения лопастей аппарата — применение ступенчатого контроллера. Посмотрим, как он действует, где применяется, в чем преимущества и недостатки прибора, какие есть разновидности. Ознакомимся с некоторыми схемами подключения таких устройств и связанными с монтажом нюансами. Все это поможет правильно выбрать и установить регулятор.

Регулятор частоты вращения вентилятора 220В

Регулирование скорости электродвигателей является распространенной проблемой. Хотя схемы, предназначенные для управления коллекторными двигателями, относительно просты, асинхронные двигатели требуют более сложных решений. Предлагается устройство, идеально подходящее для регулирования скорости вращения ванных и офисных вентиляторов, приводимых в движение асинхронными двигателями.

В устройстве используется специализированная интегральная схема U2008B. Контроллер предназначен для небольших однофазных двигателей он не подходит для управления коммутационными двигателями постоянного тока и 3-фазными асинхронными двигателями.

Контроллер был построен с использованием микросхемы U2008B. Конденсатор С2 отвечает за так называемый плавный запуск, благодаря которому скачок напряжения на нагрузке не возникает при подключении регулятора к сети. Элементы D1 и R1 выпрямляют и ограничивают напряжение питания для безопасного значения питания микросхемы, в то время как C1 сглаживает напряжение.

Резисторы R3 и R5, а также потенциометр P1 являются делителями напряжения, используемыми для регулировки мощности, отдаваемой в нагрузку. Благодаря R2, непосредственно подключенному к фазному проводнику, внутренние блоки синхронизации U1 управляют переключением симистора синхронно с напряжением питания.

Это минимизирует радиопомехи, которые могут возникнуть при импульсном переключении больших индуктивностей, и все же это характер обмоток электродвигателей при высоких значениях напряжения питания. Таким образом, нет необходимости экранировать схему, вы также можете не устанавливать сетевые фильтры, но все же лучше использовать простейший фильтр. Уровень создаваемых помех значительно ниже, чем при использовании стандартного импульсного источника питания.

Сборка схемы не должна вызвать проблем, однако система питается напрямую от электросети, поэтому рекомендуется собирать и эксплуатировать схему с особой осторожностью так как нет гальванической развязки с сетью

Во время сборки обращайте внимание только на правильную поляризацию элементов, и схема после сборки сразу готова к работе

После сборки включите нагрузку и установите потенциометры P1 и P2 в соответствии с вашими потребностями. Потенциометр P1 используется для плавного регулирования скорости, тогда как P2 устанавливает минимальное эффективное напряжение на нагрузке. Все регулировки должны быть выполнены с помощью изолированных инструментов. Наконец, система должна быть установлена в корпусе и убедиться, что все выступающие из нее части надежно закреплены.

Устройство также подходит для управления двигателями переменного тока, но в этом случае, возможно отказаться от резистора R7 и дросселя L1. Всем спасибо.

Источник

Принцип работы ступенчатого регулятора

На простейшей схеме видно, что питающая сеть 220 В подсоединена к трансформаторной катушке Т1 с несколькими ветками. При постепенном подключении нагрузки к веткам 1, 2, 3 на М1 подается только часть напряжения

На панели ступенчатого прибора имеется ручка и шкала обычно с пятью положениями: 0 — выкл., 1 соответствует минимальной скорости, 5 указывает на максимальную, 2, 3, 4 являются промежуточными значениями

Элемент для уменьшения оборотов вентилятора

Контроллер скорости работы вентилятора

Регулирует скорость вращения контроллер скорости. Уменьшаться она может по 2 механизмам:

изменение частоты тока – чем она ниже, тем меньшее количество оборотов делает кулер;
изменение напряжения, поступающего на обмотку.

В абсолютном большинстве случаев используются приборы 2 типа. Приспособления, изменяющие частоту, обычно стоят намного дороже вентилятора.

Контроллеры могут быть механическими и автоматическими. Первые регулируются вручную с помощью колесика. Уменьшать можно как плавно, так и ступенчато – это зависит от типа прибора, чаще всего это симисторные модели. В сложных системах устанавливают контроллеры с автоматическим управлением. Здесь сигналом к снижению числа оборотов служат показатели датчиков: температурных, влажностных, газовых, фотодатчиков. Их главная задача – снизить потребление энергии, когда система функционирует в оптимальном режиме и не нуждается в усиленном охлаждении.

Уменьшение скорости вращения вентилятора вытяжки

Цифровой контроллер скорости вентилятора

В системах принудительного кондиционирования обычно ставят канальные вентиляторы. На максимальной мощности приборы работают только в тяжелых условиях – промышленном цеху. В офисах компаний, коммерческих помещениях и даже в лабораториях мощность вытяжки изменяют в зависимости от времени суток и характера деятельности.

Чтобы уменьшить скорость канального вентилятора, нужно установить ступенчатый контроллер. Регулятор снижает напряжение, подаваемое на обмотку. При этом падает и скорость вращения лопастей. Трансформаторный ступенчатый контроллер оптимален, когда скорость вращения кулера удобнее регулировать вручную, например, чтобы снизить шум в какое-то время.

Если скорость кулера находится в зависимости от температуры или уровня влажности, ставят электронный модуль с автоматическим управлением.

Разновидности и особенности приборов

Трансформаторные регуляторы оптимально подходят для ситуаций, когда нужно контролировать скорость вращения лопастей вытяжки вручную. Их популярность обусловлена и умеренной стоимостью, а также самой высокой надежностью среди «коллег».

Отличие ступенчатых контроллеров от других видов регуляторов — способность долго непрерывно работать на не обслуживаемых объектах.

Основные технические характеристики аппаратов:

поступенчатое напряжение: 65-110-135-170-230 или 80-105-130-160-230 (цифры отличаются в зависимости от модели);
однофазные и трехфазные — 220 и 380 В соответственно;
вес может быть вплоть до 30 кг (все приборы достаточно громоздкие);
частота тока: 50–60 Гц;
класс защиты устройства: 00, 20, 54 IP.

Корпуса устройств выполнены из прочного пластика и способны выдерживать температуры до +40 градусов. Некоторые группы регуляторов относятся к классу В с запасом выдержки до 130 градусов.

В некоторых моделях предусмотрены лампы сигнализации работы оборудования и аварийные индикаторы. Есть и уникальные аппараты с опцией гальванической развязки с сетью. Такие контроллеры можно использовать в медицинских учреждениях.

В качестве дополнительных опций контроллер может иметь клеммы для подсоединения и управления внешними устройствами (например, под приводы воздушных заслонок).

По конструкции и виду обслуживаемых вентиляторов контроллеры делятся на устанавливаемые:

на стенах;
внутри стен;
внутри вентиляционной установки;
отдельном специальном шкафу, если работает система «умный дом».

Некоторые модели монтируются на Din-рейку, управляются дистанционно.

Если нужно регулировать скорость на нескольких вентиляторах, целесообразно купить многоканальный контроллер. Есть модели, способные обслуживать одновременно до четырех и более устройств.

Но, если вентиляторы расположены в разных помещениях, а регулятор будет один, то и параметры на вытяжках установятся одинаковые. В случае, когда нужен разный микроклимат в разных комнатах, удобнее подключить несколько контроллеров.

Большой вес и габариты таких устройств, сложность внешнего управления перекрываются их преимуществами при стационарном размещении. Выбор конкретной модели зависит от технических особенностей вентиляционной системы.

Целесообразность использования устройства

Когда вентилятор постоянно работает на максимальных оборотах, ресурс прибора быстро исчерпывается. Мощность аппарата снижается и он выходит из строя. Большинство деталей не выдерживают такой нагрузки, изнашиваются, ломаются. Установка контроллера скорости увеличивает срок службы вентилятора.

Кроме сбережения рабочего ресурса, регулятор выполняет и другую важную функцию — снижает шум от работающей вентиляционной системы.

Еще один веский довод для монтажа регулятора — экономия электроэнергии. Результатом снижения количества оборотов лопастей, изменения общей мощности прибора становится уменьшение расхода энергии.

Как подключить?

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.

Регулирование оборотов процессорного кулера

Как известно, в корпусе компьютера чаще всего вмонтировано несколько вентиляторов. Давайте сначала рассмотрим основное охлаждение — процессорный кулер. Такой вентилятор обеспечивает не только циркуляцию воздуха, но и уменьшает температуру за счет медных трубок, если такие, конечно, имеются. Существуют специальные программы и встроенное ПО материнской платы, позволяющее увеличивать скорость оборотов. Кроме этого выполняться данный процесс может и через BIOS. Детальные инструкции по этой теме читайте в другом нашем материале.

Подробнее: Увеличиваем скорость кулера на процессоре

Если увеличение скорости требуется при недостаточном охлаждении, то уменьшение позволяет снизить энергопотребление и исходящие от системного блока шумы. Такое регулирование происходит подобным образом, как и повышение. Советуем обратиться за помощью к нашей отдельной статье. Там вы отыщете развернутое руководство по уменьшению скорости лопастей процессорного кулера.

Подробнее: Как уменьшить скорость вращения кулера на процессоре

Еще существует ряд специализированного программного обеспечения. Конечно, SpeedFan является одним из самых популярных вариантов, однако мы рекомендуем ознакомиться и со списком других программ по регулировке скорости вентилятора.

Подробнее: Программы для управления кулерами

В случае когда вы все еще наблюдаете проблемы с температурным режимом, дело может быть вовсе не в кулере, а, например, в засохшей термопасте. Разбор этой и других причин перегрева CPU читайте далее.

Регулировка скорости канального вентилятора: подключение контроллера и настройка оборотов вытяжки

Виды и особенности устройства

По типу конструкции выделяют 2 вида вентилятора:

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.
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.

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.

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.

Принцип работы и предназначение

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.