Контролер на скоростта на вентилатора: типове устройства и правила за свързване

Критерии за подбор и разходи

За да се избере най-подходящият тип контролер, е необходимо да се познават добре различните видове такива устройства:

1. Различни видове контрол. Може да има векторна или скаларна система за управление. Първите се използват по-често, а вторите се считат за по-надеждни.
2. Мощността на контролера трябва да е съобразена с максималната възможна мощност на двигателя.
3. По отношение на напрежението е удобно да изберете устройство, което има най-универсални свойства.
4. Спецификация на честотата. Подходящият за вас регулатор трябва да съответства на най-високата честота, която използва двигателят.
5. Други характеристики. Това включва гаранционен срок, размери и други характеристики.

Цените на регулаторите могат да варират значително в зависимост от тяхното предназначение и полезност.

В по-голямата си част те варират от около 3 500 до 9 000 рубли:

1. Регулаторът на скоростта KA-18 ESC е предназначен за модели в мащаб 1:10. Цената му е 6890 рубли.
2. Регулатор на скоростта на колектора MEGA (водоустойчив). Струва 3605 рубли.
3. Регулатор на скоростта за моделите LaTrax 1:18. Цената му е 5690 рубли.

Електронно управление на автоматичен трансформатор

Схемата на електронния автоматичен трансформатор се основава на принципа на широчинно-импулсната модулация. В този случай импулсите се модулират от транзисторна верига. По време на работа на тази схема изходното напрежение се променя плавно. Изходното стъпало на трансформатора се състои от полеви или биполярни транзистори. Те имат изолационна врата и комутират с честота приблизително 50 kHz.

Мощността се контролира чрез промяна на коефициента на повторение на импулсите. Този параметър е съотношението между периода на повторение на импулса и продължителността на импулса.

Честотата остава постоянна. Мощността, подавана към двигателя, се намалява чрез намаляване на продължителността на импулсите и увеличаване на времето за пауза между импулсите.

Тези контролери се характеризират с компактни размери и ниска цена. Недостатъкът е ограничената дължина на кабела от самото устройство до двигателя. Поради това блокът за управление на автотрансформатора е поставен в отделен корпус и се намира непосредствено до вентилатора.

Разположение на системата

Двигателят от колекторен тип се състои основно от ротор, статор, четки и тахогенератор.

1. Роторът е въртящата се част, а статорът е тип външен магнит.
2. Четките от графит са основната част от плъзгащия се контакт, чрез който се захранва въртящата се арматура.
3. Тахогенераторът е устройство, което следи характеристиките на въртене на устройството. Ако въртящото се движение е нарушено, то ще коригира нивото на напрежението, подавано към двигателя, като по този начин ще го накара да работи възможно най-плавно и бавно.
4. Статор. Този компонент може да се състои не само от един магнит, а например от две двойки полюси. В същото време на мястото на статичните магнити тук ще има намотки от електромагнити. Такова устройство може да работи както с постоянен, така и с променлив ток.

Схема на регулатора на оборотите на колекторния двигател

Под формата на оборотни регулатори за електродвигатели с напрежение 220 V и 380 V се използват специални честотни преобразуватели. Тези устройства се считат за високотехнологични и помагат за драстично преобразуване на характеристиката на тока (форма на сигнала и честота). Те са оборудвани с мощни полупроводникови транзистори и широчинно-импулсен модулатор. Целият процес на изпълнение на устройството се контролира от специален блок на микроконтролер. Промяната на скоростта на въртене на ротора на двигателите е доста бавна.

Това е причината, поради която честотните преобразуватели се използват в приложения с високи натоварвания. Колкото по-бавен е процесът на ускоряване, толкова по-малко е натоварването върху скоростната кутия, а също и върху конвейера. Всички честотни инвертори предлагат няколко степени на защита: за товар, ток, напрежение и други параметри.

Някои модели честотни преобразуватели се захранват от еднофазно напрежение (до 220 V) и създават от него трифазно напрежение. Това помага за свързване на асинхронен двигател в домашни условия, без да са необходими особено сложни схеми и конструкции. Потребителят няма да загуби захранване по време на работа с това устройство.

Защо да използвате такъв регулатор

Ако говорим за регулатори на двигатели, са необходими революции:

1. За да спестите значително енергия. Например, не всеки механизъм се нуждае от много енергия, за да върши работата на двигателя, в някои случаи можете да намалите въртенето с 20-30%, което ще ви помогне да намалите значително разходите за енергия няколко пъти наведнъж.
2. За защита на всички механизми, както и на електронните вериги. С помощта на честотен преобразувател могат да се наблюдават по определен начин общата температура, налягането, както и други параметри на уреда. Ако двигателят работи като определена помпа, в резервоара, в който се изпомпва въздухът или течността, трябва да се монтира определен сензор за налягане. Когато максималната стойност бъде достигната, двигателят просто ще спре да работи автоматично.
3. За процеса на плавно стартиране. Няма особена необходимост от използване на допълнително електронно оборудване - настройките на честотния преобразувател могат да се променят в зависимост от приложението.
4. За намаляване на разходите за поддръжка на устройствата. С помощта на такива регулатори на скоростта в 220 V двигатели може значително да се намали възможността за повреда на устройствата, както и на отделни видове механизми.

Схемите, които създават честотни преобразуватели в електрическия двигател, се използват широко в повечето домакински уреди. Такава система може да се намери в безжични захранващи устройства, заваръчни апарати, зарядни устройства за телефони, захранващи устройства за персонални компютри и лаптопи, регулатори на напрежение, запалителни устройства за лампи за подсветка на съвременни монитори и LCD телевизори.

Защо да регулирате скоростта

Така че, има основателен въпрос за каква цел е необходимо да се свърже вентилатора към регулатора на скоростта. На първо място си струва да се споменат реалните възможности и продължителността на живота на вентилатора. Ако вентилаторът се експлоатира с пълния си капацитет през целия си живот, продължителността на живота му се съкращава или редица части се повреждат. Вследствие на това ще възникнат повреди.

Съвет! Когато избирате вентилатор за стая, винаги вземайте предвид размера на помещението, тъй като всяко устройство има свой собствен максимум. Ако го инсталирате в много голямо помещение, той ще работи при сериозно натоварване. Поради тази причина изберете устройство с резерв на мощността.

Съвременният живот изисква използването на голям брой домакински уреди. Например, те съдържат различни части и компоненти, които се нагряват по време на работа. За да се предпазят от прегряване, в компютрите или фурните се монтират вентилатори. А свързаният вентилатор невинаги трябва да работи на пълна мощност. Натоварването на уреда често може леко да се увеличи и ако вентилаторът работи само на една скорост, може да се стигне до прегряване.

Представете си офис или друго помещение с голям брой уреди. Те могат да генерират шум до 50 децибела. Представете си, че всички налични вентилатори работят на пълни обороти по едно и също време. В резултат на това регулаторът на скоростта е в състояние да намали всички шумове. Освен това ще се използва рационално електроенергията, тъй като не всички случаи изискват пълния капацитет на устройството.

Както можете да видите, има много причини, поради които на свързания агрегат трябва да се монтира допълнителен регулатор на скоростта. Нека сега разгледаме основните характеристики на трите вида регулатори на скоростта, а след това да разберем как да направим връзката със собствените си ръце.

Как да се свържете?

Можете да свържете регулатора на скоростта към вентилатора със собствените си ръце. За целта трябва внимателно да прочетете инструкциите и да спазвате редица предпазни мерки за безопасност при работа с електрически уреди. В зависимост от вида на конструкцията и вида на обслужваните вентилатори контролерите могат да се монтират на стената, в стената, във вентилационната инсталация или в свободно стоящ шкаф за интелигентна домашна система. Стенните и вградените в стената регулатори се закрепват с винтове или дюбели в зависимост от размера и теглото на устройството. Крепежните елементи обикновено са включени в комплекта заедно със схемата на свързване на уреда.

Електрическите схеми могат да се различават при различните модели, но има общ модел и последователност на операциите. Първо, контролерът трябва да се свърже с кабела, захранващ вентилатора. Основната цел на тази стъпка е да се разделят фазовите, нулевите и заземителните проводници. След това проводниците се свързват към входните и изходните клеми. Основното нещо е да не обърквате кабелите и да направите връзката според инструкциите. Също така се уверете, че напречното сечение на захранващия кабел и на връзката съответства на максималното допустимо напрежение на устройството, което ще бъде свързано.

Когато свързвате регулатор на скоростта към 12-волтови вентилатори за лаптоп, е важно да разберете каква е максималната допустима температура на компонентите на устройството. В противен случай може да загубите компютъра си и процесорът, дънната платка и графичната карта да се повредят от прегряване. Когато свързвате контролера към офис оборудването, също трябва да следвате стриктно инструкциите. Ако трябва да свържете няколко вентилатора наведнъж, по-добре е да закупите многоканален контролер, тъй като някои модели могат да работят с до четири вентилатора едновременно.

Регулаторите на скоростта на вентилатора са важно многофункционално устройство. Те предпазват от прегряване, удължават живота на електродвигателите на вентилаторите, пестят енергия и значително намаляват нивата на шум в помещенията. Благодарение на своята ефективност и практичност устройствата стават все по-популярни и потребителското търсене нараства.

За да разберете как да си направите собствен регулатор на скоростта на вентилатора, вижте по-долу.

Технически данни

Регулаторът на скоростта на вентилатора е малко устройство, което може да намалява или увеличава скоростта на въртене на работния вал. Контролерите се свързват към вентилаторите по определена схема и се управляват ръчно или автоматично. Автоматичните модели са тясно свързани с други устройства на климатичната инсталация, напр. сензори за температура, налягане и движение, както и фотосензори и сензори за влажност. Данните от тези устройства се предават на контролера, който избира подходящия режим на скоростта въз основа на измерените данни.

Механичните модели се управляват ръчно. Скоростта на въртене се регулира с помощта на колело, монтирано на корпуса на уреда. Често контролерите се монтират на стената на принципа на превключвател, което ги прави удобни за използване и позволява броят на оборотите да се променя безстепенно по всяко време. Устройствата се предлагат в широк диапазон на мощност и могат да работят както с 220 V, така и с 380 V.

Схема на свързване на контролера на скоростта на вентилатора

Нерядко в едно домакинство се налага инсталирането на регулатор на скоростта на вентилатора. Важно е да се отбележи, че обикновеният димер за регулиране на светлината няма да работи с вентилатор.

За един съвременен двигател, особено асинхронен, е важно на входа да има синусоидална форма, но обикновените димери я изкривяват доста силно. За да се организира ефективно и правилно управлението на скоростта на вентилаторите, е необходимо:

1. Използвайте специални регулатори, предназначени за вентилатори.
2. Моля, имайте предвид, че само специалните модели асинхронни електродвигатели могат да бъдат регулирани ефективно и безопасно, затова преди да закупите, проверете техническите спецификации за възможността за регулиране на скоростта чрез намаляване на напрежението.

Начини за регулиране на скоростта на домашните вентилатори

Съществуват доста различни начини за регулиране на скоростта на вентилатора, но само два от тях са практически приложими в дома. Във всеки случай ще можете да намалите оборотите на двигателя само под максималните обороти, разрешени в информационния лист на устройството.

Овърклокът на двигателя е възможен само с помощта на регулатор на честотата, но той не се използва в домашни условия, тъй като има висока собствена цена, както и цена на услугата за инсталиране и настройка. Всичко това прави използването на честотен регулатор неразумно в домашни условия.

Няколко вентилатора могат да бъдат свързани към един контролер, стига общият им капацитет да не надвишава номиналния ток на контролера. Когато избирате контролер, обърнете внимание, че пусковият ток на двигателя е няколко пъти по-висок от работния ток.

Как да регулирате вентилаторите в дома:

1. Използването на симисторен регулатор на скоростта на вентилатора е най-разпространеният начин за постепенно увеличаване или намаляване на скоростта на вентилатора в диапазон от 0 до 100 %.
2. Ако 220-волтовият двигател на вентилатора е оборудван с термична защита, тогава за управление на скоростта се използва тиристорен регулатор.
3. Най-ефективният метод за управление на скоростта на двигателя е да се използват двигатели с няколко намотки. Но все още не съм виждал многоскоростни двигатели в домашните вентилатори. Но можете да намерите електрически схеми за тях в интернет.

Много често двигателят бръмчи на ниска скорост, когато се използват първите два метода на регулиране - опитайте се да не използвате вентилатора в този режим за дълго време. Ако махнете капака, можете да настроите долната граница на скоростта на двигателя, като завъртите контролното копче под него.

Електрическа схема за триак или тиристорен регулатор на скоростта на вентилатора

Почти всички регулатори имат вътрешно стопяемо звено, което ги предпазва от токове на претоварване или къси съединения, които водят до тяхното изгаряне. За да се възстанови работата, трябва да се смени или ремонтира стопяемата връзка.

Регулаторът се свързва съвсем просто, като обикновен прекъсвач. Първият контакт (стрелка) се използва за свързване на фазата от електрическата инсталация на апартамента. Вторият контакт (със стрелка, сочеща в обратна посока) свързва директния фазов проводник без регулиране, ако е необходимо. Използва се за включване на осветление, например при включване на вентилатор. Петият контакт (с наклонената стрелка и синусоидалната линия) се използва за свързване на фазата към вентилатора. Когато се използва тази схема, е необходимо да се използва разклонителна кутия, от която нулата и, ако е необходимо, земята се свързват директно към вентилатора, като се заобикаля самият регулатор, за който са необходими само 2 проводника.

Но ако разклонителната кутия е далеч, а самият регулатор е близо до вентилатора, тогава препоръчвам да се използва втората верига. Кабелът за захранване идва до регулатора и след това отива директно до вентилатора от регулатора. Фазовите проводници се свързват по същия начин. Двете нули отиват на пинове 3 и 4 в произволен ред.

Окабеляването на регулатора на скоростта на вентилатора е доста лесно да се направи със собствените ви ръце, без да се налага да викате специалист. Задължително е да се прочетат и спазват правилата за електрическа безопасност - работете само в изключени от електрическото напрежение участъци от електрическата инсталация.

Схема на триаков (тиристорен) контролер

Работата на тези устройства се основава на регулирането на напрежението фаза-фаза чрез промяна на ъгъла на отваряне на тиристорите. Резултатът е синусоидална вълна на напрежението с прекъсване във възходящия полуцикъл, която се подава към двигателя. Това се регулира с помощта на симетричен триоден тиристор, известен като симистор.

Този метод може да регулира нагряването на отоплителни уреди и яркостта на крушките с нажежаема жичка. Той обаче изобщо не е подходящ за асинхронни двигатели, които се монтират в много конструкции на вентилатори. Това се дължи на сериозното изкривяване на формата на изходното напрежение, насочено към товара, което води до различни неизправности, включително и до пълна повреда на устройството.

Поради тази причина базираните на симистори контролери трябва да бъдат модифицирани, за да могат да се използват заедно с вентилатори. Първият вариант е да зададете минималното напрежение към товара. Смущенията в електрическата мрежа се намаляват чрез използването на допълнителен кондензатор за потискане на шума. Максималният работен ток на тиристора трябва да бъде приблизително 4 пъти по-голям от работния ток на двигателя.

Използването на тиристорни контролери е подходящо за еднофазни двигатели с вградена термична защита. За директното управление се използва специално колело за управление с възможност за задаване на минимална скорост на вентилатора. Максимално допустимата мощност на такива двигатели е 220 W.

Как да изберем?

Конкретният модел на регулатора на скоростта трябва да се избере в зависимост от вида на електрическата машина, която ще се свързва - колекторен двигател, трифазен или еднофазен електрически двигател. Конкретният регулатор на скоростта трябва да се избере в зависимост от типа на електрическата машина, която ще се свързва.

Освен това трябва да се избере регулатор на скоростта:

• Вид на управлението - различават се два метода: скаларен и векторен. Първият е свързан с натоварването на вала и е по-прост, но по-малко надежден. Вторият е обратно пропорционален на големината на магнитния поток и е точно обратен на първия.
• Мощност - Избира се най-малко или дори повече от номиналната стойност на двигателя, който ще бъде свързан при максимална скорост, като е препоръчително да се предвиди резерв, особено за електронните регулатори.
• Номинално напрежение - изберете според потенциалната разлика за намотките на асинхронния или колекторния двигател. Ако свързвате една-единствена електрическа машина към фабричен или домашен регулатор, тази номинална стойност ще бъде достатъчна, ако са повече от една, честотният регулатор трябва да има широк диапазон на напрежение.
• Диапазон на скоростта - Избира се в зависимост от конкретния тип машина. Например един вентилатор може да се върти със скорост между 500 и 1000 об/мин, но една машина може да изисква до 3000 об/мин.
• Размери и тегло - Изберете ги така, че да са съобразени с конструкцията на машината и да не пречат на електродвигателя. Ако за регулатора на скоростта трябва да се използва подходяща вдлъбнатина или гнездо, размерите трябва да се изберат в зависимост от наличното пространство.

Как да намалите или увеличите скоростта на вентилатора за извличане

В системите за извличане увеличаването или намаляването на скоростта на вентилатора позволява да се промени интензивността на потока, което се отразява на въздухообмена като цяло. Той се управлява по един от вече разгледаните методи (чрез промяна на честотата на напрежението или тока).

На практика се използва първият метод, тъй като честотният регулатор в този случай е по-скъп от самия вентилатор.

Особеността на този метод се състои в неговата простота и ниска цена, което е много важно за битови системи и устройства, използвани в обществени помещения.

Контролер на отработените газове

Увеличаването или намаляването на скоростта на извличане може да се постигне просто с механични средства. Някои контролери са оборудвани с малко колелце, което ви позволява да регулирате скоростта на двигателя постепенно или на стъпки.

Правила за свързване на контролера

Можете да използвате специалист за свързване на регулатора на скоростта на вентилатора или да се опитате да го направите сами. Няма фундаментални детайли за свързване - напълно възможно е да го направите сами.

Всички добросъвестни производители винаги прилагат инструкции за употреба и монтаж на своите продукти.

В зависимост от конструкцията и вида на обслужваното оборудване контролерите могат да се монтират

• на стената, като контакт за повърхностен монтаж;
• в стената;
• в корпуса на оборудването;
• в специален корпус, който управлява интелигентните устройства в къщата. Обикновено това е клемна лента;
• свързан към компютър.

За да свържете регулатора сами, първо трябва внимателно да прочетете инструкциите, предоставени от производителя. Този документ обикновено се доставя заедно с уреда и съдържа полезни съвети за свързване, както и за използване и поддръжка.

Моделите за стена и за вграждане в стена трябва да се закрепят към стената с винтове и дюбели. Аксесоарите обикновено се доставят от производителя заедно с основното устройство. Схемата на свързване можете да видите и в ръководството на регулатора. Това ще улесни по-нататъшната работа по правилния монтаж.

Схемите на свързване на контролерите могат да се различават при различните производители. Ето защо препоръките трябва да се прочетат внимателно преди монтажа

Регулаторът на скоростта се свързва към захранващия вентилатора кабел съгласно схемата на производителя. Основната цел е да се отрежат фазовите, нулевите и заземителните проводници и да се свържат проводниците към входните и изходните клеми, като се спазват препоръките. В случай че вентилаторът има отделен превключвател, той трябва да се замени с регулатор, като първият се отстрани като ненужен.

Не забравяйте, че площта на напречното сечение на захранващите и свързващите кабели трябва да бъде съобразен с максималното напрежение на уреда, който трябва да се свърже.

Важно е да се намерят входните и изходните отвори на уреда, към който ще се свързва захранващият кабел с подходящо сечение. Схемата, предоставена от производителя, ще ви помогне. Ако контролерът трябва да бъде свързан към компютър, първо проверете граничната температура на отделните компоненти.

В противен случай може да повредите непоправимо компютъра си, който прегрява и изгаря важни компоненти - процесор, дънна платка, графична карта и др.

Ако ще свързвате контролера към компютъра, първо трябва да разберете каква е максималната температура на отделните компоненти на оборудването. В противен случай може да загубите безвъзвратно компютъра си, когато основните компоненти, като процесор, дънна платка, графична карта и др., прегреят и изгорят.

Моделът на избраната Rebase също има инструкциите и указанията на производителя за свързване

Важно е да се придържате към схемите на страниците на ръководството, когато сами инсталирате устройството.

Ако е необходим повече от 1 вентилатор, може да се закупи многоканален ре-бус.

Съществуват вградени в корпуса устройства за управление и устройства, които се продават отделно. За да ги свържете правилно, трябва да следвате инструкциите.

Например вграденият контролер има бутони за включване/изключване от външната страна на системния блок. Проводниците, идващи от контролера, се свързват с проводниците на охладителя. В зависимост от модела рестартирането може да контролира скоростта на 2, 4 или повече паралелни вентилатора.

За компютърни вентилатори и други вентилатори, използвани в дома, можете да си направите собствен контролер.

Отделен контролер за вентилатора се инсталира в 3,5- или 5,25-инчовото отделение. Проводниците му също са свързани с охладителите, а допълнителните сензори, ако са предвидени такива, са свързани със съответните компоненти на системния блок, които трябва да наблюдават.

Как да свържете регулатор на скоростта към вентилатор

Монтажът на домашни регулатори на скоростта е напълно възможен самостоятелно, без да е необходим професионален електротехник. Процедурата е толкова сложна, колкото и подмяната на контакт или ключ.

Съществуват три основни типа контролери. Първите две се монтират на стената и могат да се инсталират без ниша или в ниша. Третият вариант включва монтиране на устройството на DIN шина. Контролерът на скоростта на вентилатора е лесен за свързване във всички случаи.

Всеки контакт се идентифицира чрез собствена маркировка; не е необходимо допълнително окабеляване. В повечето случаи на мястото на нормалния превключвател на вентилатора се монтира регулатор на скоростта. Допълнително окабеляване е необходимо само когато контролерът и блокът за управление са разположени в отделни корпуси. Захранващият кабел към контролера се свързва директно от панела, а слаботоковата сигнална линия се използва за свързване на контролера.

Контролер на захранването

Схеми за свързване на вентилатора за баня - Грешки и правила за монтаж на аспиратора за баня

Регулатор на тока

Какво е PID контролер

Регулатор на скоростта на колектора

Как да свържете превключвател за димер

Задачи, които трябва да се решат чрез инсталиране на честотни преобразуватели.

Основните предизвикателства при проектирането на тези системи са да се осигури ефективен въздухообмен при възможно най-ниски разходи и да се хармонизира работата им с други сградни инсталации. Използването на променливо честотно задвижване (VFD) позволява:

• Осигуряване на защита на двигателите на вентилаторите срещу претоварване, небалансирано натоварване, свръхнапрежение или понижено напрежение, други анормални и аварийни режими на работа без използване на допълнителни защитни вериги.
• Наблюдавайте работата на системата от отдалечено място и я координирайте със системите за димна и противопожарна защита. Специализираните честотни инвертори VLT на Danfoss поддържат общи комуникационни протоколи и са съвместими с уеб услугата Cloud-Control.
• Регулирайте производителността на системата в зависимост от натоварването. Честотните инвертори позволяват да се регулира въздушният поток, без да се използват клапи или скъпи вентилатори с променлив ъгъл на лопатките. Консумацията на енергия е пропорционална на действителното натоварване.
• Честотните преобразуватели могат да реагират бързо на аварии и да отстраняват неизправности. Вентилационните честотни преобразуватели на Danfoss имат функции за наблюдение на скъсването на задвижващия ремък, въздушния поток, температурата, влажността и други параметри на въздуха. Тези устройства също така записват повредата във вградената памет.
• Удължаване на интервала за основен ремонт на вентилационното оборудване. Плавно стартиране, ограничаване на пусковия ток, контрол на скоростта на задвижващия двигател, намаляване на натоварването на електрическата мрежа, кинематична верига.