Бытовая техника
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Двухскоростной режим односкоростного вентилятораРаспечатать: Двухскоростной режим односкоростного вентилятора

Двухскоростной режим односкоростного вентилятора



Как известно, воздух в ванной всегда имеет повышенную влажность. Пары воды чаще всего удаляют с помощью вытяжного вентилятора, который устанавливается на отверстии вентиляционного короба. На рынке представлены специальные влагостойкие вентиляторы для ванной. Чем выше производительность вентилятора, тем быстрее удаляется влага, но и тем выше его шум.

Днем, когда наружный шум выше, шум вытяжного вентилятора неслышен. Тогда его желательно использовать в режиме полных оборотов, чтобы быстро снизить влажность воздуха. В вечернее же время работа вентилятора более заметна. В этом случае его можно перевести в режим пониженных оборотов.

В подобных вентиляторах используется асинхронный двигатель. Частота вращения асинхронного двигателя изменяется путем изменения частоты питающего напряжения. Существует простой способ снижения частоты вращения электродвигателя вентилятора. Этому способствуют два фактора: электродвигатель вентилятора потребляет относительно малую мощность и его механическая нагрузка постоянна. Обороты двигателя проще всего снизить путем понижения питающего напряжения, например, включением балластного реактивного элемента - конденсатора.

Для подбора балластного конденсатора нужно снять зависимость частоты вращения двигателя от питающего напряжения.

В качестве примера на рис. 1 приведена экспериментальная зависимость оборотов двигателя от питающего напряжения для вентилятора типа "Venis Turbo", мощностью 25 Вт и производительностью 250 м3/час. Зависимость снята до снижения оборотов в два раза. Обороты измерялись цифровым лазерным бесконтактным тахометром.

Рис. 1. Экспериментальная зависимость оборотов двигателя от питающего напряжения

В таблице даны экспериментальные данные зависимости n = f(Uпит). Зависимость аппроксимирована кубическим полиномом с использованием метода наименьшего квадрата.

Результаты снятия зависимости n = f(Uпит)

n [об/мин]

Uпит [В]

2600

225

2584

220

2570

215

2560

210

2515

205

2465

200

2455

195

2420

190

2365

185

2315

180

2235

175

2155

170

2075

165

1950

160

1800

155

11650

150

1465

145

1270

140

Квадратическая и линейная аппроксимирующие функции дают большие погрешности. Это было установлено путем сравнения аппроксимации. Таким образом было установлено, что повышение степени полинома больше 3 не дает никакого преимущества.

Аналитическая аппроксимация имеет вид:

n = 2,3524 · 10-3 · U3пит - 1,5116 · U2пит + 328,22 · U3пит - 21512 [об/мин,В] (1)

Максимальное отклонение экспериментальных точек составляет 23 об/мин.

Аналитическая аппроксимация обратной функции имеет вид:

n = 6,8928 · 10-8 · n3 - 3,5139 · 10-4 · n2 + 0,61694 · n - 21,37 [В,об/мин] (2)

Максимальное отклонение экспериментальных точек составляет 3,56 В.

По полученной зависимости определяем обороты nном при Uпит1 = 220 В и требуемую величину напряжения питания Uпит2 для получения nном/2. В конкретном случае результаты следующие: nном = 2584 об/мин (Uпит1= 220 В) и Uпит2 = 140 В для nном/2 = =1292 об/мин. Экспериментально, путем подбора балластных конденсаторов, определяем требуемую величину емкости по достижению требуемого напряжения на двигателе. В данном конкретном случае она составила 790 нФ. Данная величина получена путем параллельного соединения нескольких конденсаторов. Из-за разброса параметров двигателей номинал балластного конденсатора может незначительно корректироваться.

Необходимо обратить внимание на одну особенность. Электродвигатель имеет резистивноиндуктивный импеданс. Конденсатор совместно с обмотками двигателя образует последовательный колебательный контур.

На частоте резонанса этого контура возможно появление повышенных напряжений на электродвигателе и конденсаторе, зависящих от добротности контура. При этом возможен пробой конденсатора.

На рис. 2 приведена теоретическая зависимость напряжения питания электродвигателя от емкости конденсатора. При больших значениях емкости напряжение питания стремится к сетевому. При этом кривая круче в области до резонансной частоты. Эта зависимость подсказывает, что подбор емкости конденсатора нужно начинать от малых величин путем их медленного увеличения, а не наоборот!

Рис. 2. Зависимость питающего напряжения на вентиляторе от емкости балластного конденсатора

На рис. 3 приведена принципиальная схема управления вентилятора. Балластная конденсаторная группа C1*, разрядный резистор R1 и схема питания идикации работы на элементах C2, R2, R3, VD1-VD5 находятся внутри пластмассового корпуса вентилятора. Неоновая лампа красного цвета заменена синым светодиодом, лучше ассоциирующимся с воздушным потоком. Цепь R2 R3 C2 является токоограничительной. Мостовые выпрямители (VD1-VD4, VD6-VD9 и VD10-VD13) практически работают в режиме короткого замыкания, поэтому обратное напряжение непроводящих диодов практически отсуствует. Можно применять диоды с UОБР вплоть до 50 В.

Рис. 3. Схема управления и сигнализации вентилятора

вентилятору подключена 3-проводная питающая линия. Он управляется двумя переключателями SA1, SA2 на одной панели, с независимым механическим ходом каждой половины, переключатель SA1 только включает/выключает вентилятора, а переключатель SA2 определяет скорость вращения - 50% или 100%. Режим работы вентилятора индицируется синими светодиодами VD15 и VD16. Стабилитрон VD14 защищает диоды VD10...VD13 от пробоя при возможном обрыве проводов, соединяющих диоды VD15, VD16.

В режиме 50% оборотов двигатель питается через балластный конденсатор C1. Светодиод оптрона питается через резистор R5 и мост VD6-VD9. Фототранзистор оптрона шунтирует светодиод VD16, поэтому светится только светодиод VD15.

В режиме 100% оборотов двигатель питается непосредственно светодиод оптрона ток не течет, фототранзистор закрыт и оба светодиода VD15, VD16 светятся.

Все светодиоды можно питать и однополупериодными выпрямителеми, но тогда появляется мерцание и интенсивность свечения ниже.

Для большей безопасности к переключателю SA1 подключен фазный проводник.

Автор: Георги Димитров (г. Варна, Болгария)

Источник: Ремонт и сервис


Дата публикации: 22.09.2014
Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.


Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics