Схемы регуляторов скорости вращения вентилятора на 220 В

Схемы регуляторов скорости вращения вентилятора на 220 В

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

Принцип работы вентилятора

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

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

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

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

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

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. 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.

Регуляторы скорости вращения вентилятора: виды и правила подключения

В этой статье мы поговорим о том, какие виды контроллеров существуют, и поговорим о том, как подключить регулятор скорости вентилятора самостоятельно.

Существуют следующие виды регуляторов вентиляторов, различающиеся между собой по принципу действия:

• тиристорные;
• симисторные (наиболее распространенные в бытовых приборах);
• частотные;
• трансформаторные.

Тиристорные контроллеры используются для регулировки числа оборотов однофазных вентиляторов переменного тока. Скорость вращения лопастей меняется в большую или меньшую сторону в зависимости от величины среднеквадратичного напряжения, поступающего от регулятора.

Инвертор Omron – пример частотного регулятора скорости вращения вентилятора.

Второй тип — частотные регуляторы (преобразователи частоты) получили свое название благодаря своей способности изменять частоту тока, что приводит к пропорциональному изменению скорости вращения вентилятора. При этом они помимо частоты тока могут изменять также и напряжение от 0до 480В, а также угол сдвига фаз между током и напряжением, что позволяет регулировать не только частоту вращения, но и такой важный параметр как вращающий момент электродвигателя вентилятора. Благодаря этому значительно расширяется диапазон регулировки частоты вращения вентилятора, обеспечивается его долговременная работа на всех режимах работы. 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 с компьютера, возможность регулирования по сложным алгоритмам с использованием внешних датчиков, меньший уровень помех и высокая долговечность вентилятора по сравнению с предыдущим типом регулятора. Стоит упомянуть, что меньший уровень помех и высокая долговечность обеспечиваются только в том, случае, если частотный преобразователь оборудован синусоидальным фильтром. В противном случае надежность системы окажется даже ниже, чем у тиристорного регулятора. Основной недостаток частотных регуляторов — высокая стоимость и большие размеры. Поэтому их применяют в дорогом оборудовании, как правило большой мощности.

Примеры синусоидальных фильтров для частотных преобразователей — дроссели Skybergtech.

Третий тип — регуляторы трансформаторного типа, являются оптимальным решением для большинства ситуаций, где нужно регулировать частоту вращения вентилятора вручную. Изменение напряжения на выходе происходит вследствие переключения обмоток трансформатора переключателем. При этом не происходит искажения формы синусоиды питающего напряжения и, в следствии этого, не возникают помехи, влияющие как на другие устройства, так и двигатель самого вентилятора. Более того, пониженное выходное напряжение 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 работы 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. Регуляторы такого типа как правило имеют габариты и вес, сравнимые с частотными преобразователями. К недостаткам таких регуляторов можно отнести сложность внешнего управления. Но при стационарном размещении с ручным управлением этот недостаток полностью перекрывается их преимуществами. Также, по сравнению с частотным регулятором, надо отметить снижение момента вращения с понижением скорости вращения, что может приводит к затруднениям при запуске в сложных условиях эксплуатации. Но это компенсируется в несколько раз меньшей ценой, что делает этот тип регулятора превосходным решением в большинстве бытовых и промышленных приложений.

Рассмотрим трансформаторные регуляторы скорости вращения вентиляторов на примере линейки ARW от европейского производителя Breve Tufvassons.

Данные регуляторы устанавливаются в промышленных вентиляционных и отопительных системах. Регулировка однофазных вентиляторных двигателей осуществляется путем изменения напряжения. Для пятиступенчатой настройки скорости вращения служит ручка на панели корпуса. Регуляторы оснащены независимым выключателем, который подсвечивается, когда регулятор работает, а также встроенным плавким предохранителем. Регулятор размещен в пластиковом корпусе, имеет степень защиты IP54 и способен работать при максимальной температуре окружающей среды до + 40 °C.

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.

Подключение регулятора скорости вентилятора производится после его монтажа. В зависимости от вида обслуживаемого оборудования и конструктивных особенностей установка регулирующих элементов может производиться:

· в стену или на нее (по типу накладной розетки);

· внутрь корпусной части оборудования (компьютера или другого аппарата);

· внутрь шкафа управления «умным домом» (в виде клеммной колодки).

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.

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 понять принцип работы регулятора вентилятора и произвести его подключение своими руками.

Регуляторы — Ступенчатые

Для мощных вентиляторов используются регуляторы скорости вращения ступенчатого регулирования – трансформаторные, 2-х, 3-х или 5-ступенчатые, одно- и трехфазные, вес ом до 30кг и имеющие вид больших щитов управления.

Ступенчатые регуляторы – частотные преобразователи, –обеспечивают функцию безопасного запуска двигателя вентилятора любой мощности, и что важно, – регулируют частоту оборотов вентилятора путем изменения частоты напряжения, поступающего к частотным преобразователям. Такой способ управления вент системой обеспечивает плавное регулирование скорости вращения вентиляторов в широком диапазоне при высокой жесткости механических характеристик. При этом, регулирование скорости не вызывает увеличение скольжения асинхронного двигателя, поэтому потеря мощности при таком регулировании практически не наблюдается. Несмотря на довольно высокую цену, спрос на частотные преобразователи сегодня возрастает, из-за возможности их широкого применения, и не только в области систем создания микроклимата.

И трехфазные, и однофазные 5-ступенчатые регуляторы бывают с ручной регулировкой и с входом для управляющего сигнала. Применяются с целью регулирования скорости оборотов вентилятора посредством изменения напряжения (пять ступеней изменения напряжения). При ручной регулировке, переключение скоростей происходит при помощи ручного переключения рукоятки, расположенной на корпусе трансформатора. В трансформаторах с входом для управляющего сигнала, переключение между ступенями происходит с помощью потенциометра или подачей внешнего управляющего сигнала 0-10 В.

5-ступенчатые регуляторы скорости имеют встроенное устройство защиты электродвигателя, служащее для размыкания цепи питания вентилятора при срабатывании термоконтактов в электродвигателе вентилятора. Для повторного включения трансформатора с ручной регулировкой, необходимо установить рукоятку-переключатель в положение «0» на 10 секунд.

Также частотные преобразователи могут иметь дополнительно функцию защиты электродвигателя.

Корпус частотных ступенчатых регуляторов– негорючий термопластик.

Применение частотного ступенчатого преобразователя не только обеспечивает сохранность и увеличение срока службы вентиляционного оборудования, за счет безопасного пуска, защиты двигателя от замыкания и токоперегрузки, неполнофазного режима и перенапряжений, но и в течение эксплуатации позволяет окупить затраты на его приобретение, за счет экономии денежных средств на оплату потребленной электроэнергии.

Регулятор скорости вращения вентилятора

Регулятор оборотов вентилятора симисторный и трансформаторный — предназначены для регулирования скорости вращения лопастей вентилятора. Предназначены для двигателей вентиляторов переменного тока U=220 вольт.

Монтаж симисторного регулятора возможен двумя способами:

• наружный (используя корпус, идущую в комплекте),
• скрытый (в стене, в монтажной коробке)

Монтаж трансформаторного регулятора возможен:

• наружный

При выборе регулятора скорости вращения вентилятора, надо помнить о том что при использовании симисторного регулятора, повышается высокочастотный электромагнитный шум от двигателя вентилятора (человек чаще слышит его как свист). При использовании трансформаторного регулятора, такая проблема отсутствует.

Подбор регулятора оборотов вентилятора стоит осуществлять по напряжению и току.

Регулятор скорости вентилятора

В интернет-магазине VentTop.com среди прочей автоматики для систем вентиляции, вы можете купить регулятор скорости вращения вентилятора.

Данный прибор необходим для обеспечения регулировки скорости вращения вала вентилятора путём плавного изменения напряжения в цепи. Такой прием позволяет значительно снизить износ вентилятора и, тем самым, продлить его срок службы.

Кроме того, регулятор скорости вентилятора, купить которые можно за умеренную цену, позволяет компенсировать свою стоимость за счёт рационального использования и как следствие – экономии электроэнергии в кратчайшие сроки.

В качестве дополнительных положительных эффектов работы прибора вы получите:

• Значительное снижение уровня шума при работе вентилятора двигателя
• Сокращение частоты и времени сервисному обслуживанию за счёт сокращения износа частей вентилятора

Основной принцип работы регулятора основан на изменении напряжения и, соответственно, частоты оборотов двигателя, что напрямую влияет на мощность выходящего воздушного потока, что тоже может оказаться очень полезным свойствам в различных системах вентиляции или при использовании отдельного вентилятора.

Чтобы менять скорость вращения вала двигателя, используются 2 различных системных подхода:

• Изменение величины напряжения
• Изменение значения частоты электрического тока

При этом, второй способ требует применения специального оборудования, так называемого — частотного регулятора.

Одновременно с этим различают несколько типов регуляторов:

• Тиристорные
• Трансформаторные
• Электронные
• Частотные
• Симисторные

Каталог нашего сайта содержит несколько моделей симисторных и трансформаторных регуляторов, как самых распространенных типов. При этом, у каждого из них имеются собственные интересные особенности.

Симисторный регулятор оборотов вентилятора 220 вольт купить целесообразно, если вам необходимо производить регулировку оборотов сразу нескольких вентиляторов. Однако, они поддерживают только однофазные вентиляторы. Скорость вращения можно поменять и в меньшую, и в большую сторону.

Приборы трансформаторного типа предназначены для взаимодействия, прежде всего, с агрегатом достаточно больших мощностей. По большому счету, они представляют собой трансформатор с единственной обмоткой и отводами от нее. Таким образом, данные модели обладают всеми основными свойствами трансформаторов – они понижают и повышают напряжение. Изменения происходят ступенчато, поэтому прибор поддерживает несколько скоростей. Поддерживается также работа и с реверсивными вентиляторами.

Купить

Мы предлагаем приборы первого исполнения, рассчитанные на ток 0,1-1,5 А и 0,1-2,5 А, а также 2 и 5 А соответственно. Все они имеют высокую степень электрозащиты (до IP44). Симисторные исполнения поддерживают как наружную, так и скрытую установку, а трансформаторные – только наружную.

Все изделия в нашем магазине, не зависимо от их типа имеют очень высокое качество и продолжительный срок службы. Для их производства используются только самые передовые материалы и комплектующие. Мы производим доставку по России. А для жителей Санкт-Петербурга существует возможность самовывоза. При желании, вы можете заказать и различные аксессуары для данных приборов. Спешите заказать!