Двухскоростной режим односкоростного вентилятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

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(U_пит). Зависимость аппроксимирована кубическим полиномом с использованием метода наименьшего квадрата.

Результаты снятия зависимости n = f(U_пит)

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 · U³_пит - 1,5116 · U²_пит + 328,22 · U³_пит - 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 n_ном при U_пит1 = 220 В и требуемую величину напряжения питания U_пит2 для получения n_ном/2. В конкретном случае результаты следующие: n_ном = 2584 об/мин (U_пит1= 220 В) и U_пит2 = 140 В для n_ном/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 индикации работы на элементах C2, R2, R3, VD1-VD5 находятся внутри пластмассового корпуса вентилятора. Неоновая лампа красного цвета заменена синим 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 U_ОБР вплоть до 50 В.

Рис. 3. Схема управления и сигнализации вентилятора (нажмите для увеличения)

К 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 выпрямителями, но тогда появляется мерцание и интенсивность свечения ниже.

Для большей безопасности к переключателю SA1 подключен фазный проводник.

Автор: Георги Димитров

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Беспилотный поезд от Deutsche Bahn и Siemens 14.10.2021 Немецкий оператор железных дорог Deutsche Bahn и промышленная группа Siemens представили в Гамбурге автоматизированный беспилотный поезд, который пойдет по маршрутам городской сети скоростных поездов S-Bahn. Разработчики утверждают, что он точнее соблюдает расписание и более энергетически эффективен, чем традиционные решения для железной дороги. Четыре таких поезда начнут работать в скоростной городской железнодорожной сети S-Bahn уже с декабря, используя существующую железнодорожную инфраструктуру. Хотя другие крупные города вроде Парижа уже имеют автоматизированные поезда в метро или монорельсовые решения, курсирующие между терминалами аэропортов, гамбургский вариант станет первым, пользующимся теми же дорогами, что и обычные пассажирские составы, управляемые машинистами. Проект, который Siemens и Deutsche Bahn назвали "первым в мире", стал частью плана по модернизации скоростной железнодорожной системы Гамбурга стоимостью в 60 млн. Глава Deutsche Bahn Ричард Лютц (Richard Lutz) уже заявил, что автоматизированные поезда обеспечивают "более надежное" обслуживание, без необходимости прокладывать хотя бы один лишний километр новых путей. В Siemens считают, что беспилотные поезда транспортируют приблизительно на 30 % больше пассажиров, позволяют заметно сократить затраты (до тех же 30 %) и в целом намного более пунктуальны. Хотя поезд контролируется с помощью цифровых технологий и полностью автоматизирован, машинист по-прежнему будет присутствовать в кабине при перевозке пассажиров на случай возникновения экстренных ситуаций.

Другие интересные новости:

▪ AUO выпустит AMOLED-панели 4,3 дюйма

▪ Сенсор OmniVision OV12890 с пикселями 1,55 микрона

▪ Вакцина от коронавируса в виде пластыря

▪ Драйвер высокоскоростных моторов IRMCK201/203

▪ Сверхмощный лазер на алмазах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПТЭ. Подборка статей

▪ статья Попасть впросак. Крылатое выражение

▪ статья Различают ли животные цвета? Подробный ответ

▪ статья Скарлатина. Медицинская помощь

▪ статья Новые антенные усилители. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трехканальный усилитель кабельного ТВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026