Обзор: как подключить вытяжной вентилятор и уменьшить скорость

Обзор: как подключить вытяжной вентилятор и уменьшить скорость

Вентилятор присутствует во многих видах бытовых приборов. В частности, в ванной комнате или туалете он нужен для быстрого удаления влажного воздуха через вытяжку. Естественная вентиляция в старых домах чаще всего работает недостаточно интенсивно, потому что разрабатывалась она с учетом установки деревянных окон (современные стеклопакеты не пропускают воздух). Чтобы наладить проветривание в квартире, устанавливают вытяжные вентиляторы. А для того, чтобы это устройство прослужило долго, изобретен специальный регулятор, способный снизить или увеличить скорость вращения пластин.

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.

Общие сведения

Щиты управления предназначены для комплексного автоматического управления вентиляционными установками для поддержания заданных параметров процесса и посредством стандартных и дополнительных функций* позволяют решать следующие задачи:

• Управление приточными, вытяжными и приточно-вытяжными установками;
• Поддержание заданной температуры приточного воздуха с высокой точностью, благодаря применению PI-регулирования;
• Каскадное управление температурой в помещении по комнатному датчику температуры (компенсация температуры приточного воздуха по температуре комнатного);
• Управление температурой вытяжного воздуха (температурой в помещении) по датчику температуры в вытяжном канале (компенсация температуры приточного воздуха по температуре вытяжного);
• Регулирование скорости вращения вентиляторов как в ручном, так и в автоматическом режиме по заданному алгоритму (контроль качества воздуха CO2, CO, поддержание параметров температуры и влажности, изменение скорости вентиляторов по заданному расписанию);
• Управление любыми видами рекуператоров (в том числе их автоматическим размораживанием) и блоков рециркуляции;
• Плавное управление мощными многоступенчатыми электрическими нагревателями благодаря синтезу ШИМ и ступенчатого регулирования;
• Автоматическая многоуровневая защита электрического нагревателя от перегрева;
• Реализация автоматической активной защиты от замерзания водяного калорифера при любых режимах установки, в том числе и в состоянии «Стоп»;
• Дистанционного управления при помощи выносных пультов;
• Удаленный контроль установки через Wi-Fi соединение или через Internet, посредством встроенного Web сервера;
• Встраивание щита управления в систему диспетчеризации благодаря поддержанию популярных коммуникационных протоколов ModBus (RS-485), Modbus TCP, BAcNet IP, BacNet -MS.

*Возможные функции для каждого типового щита приведены далее по каталогу. Описание принципа действия датчиков и регуляторов приведено в разделе «Приборы автоматики».

Типовые щиты автоматики для управления системами вентиляции разделяются на четыре группы:

• ЩУВЭК для управления системой вентиляции с электрическим калорифером;
• ЩУВВК для управления системой вентиляции с водяным калорифером;
• ЩУВ для управления вентиляторами и их защитой;
• ЩУВДУ для управления исполнительными устройствами противодымной вентиляции.

Типовой щит управления может быть укомплектован набором дополнительных функций для решения конкретных задач.

Условия эксплуатации

Щиты управления изготавливаются в общепромышленном исполнении и могут устанавливаться только в сухой, не пыльной среде, без химических и взрывоопасных примесей и газов.
Щиты управления могут эксплуатироваться только в условиях умеренного и холодного климата по категории размещения 4 (УХЛ4) согласно ГОСТ 15150.

Условия эксплуатации:

• Рабочая температура окружающей среды от +5°C до +35°C.
• Рабочая температура окружающей среды для щитов типа ЩУВДУ от 0°C до +40°C.
• Другое климатическое исполнение по запросу.

Щиты предназначены для вертикального монтажа на стену. Подвод питающих и управляющих кабелей предусмотрен снизу.

Как ускорить или замедлить вращение вытяжного вентилятора

В вентиляционных вытяжках вращение лопастей возрастает или понижается, изменяя интенсивность воздушного потока и качество обмена атмосферой. Чтобы выставлять оптимальный режим работы, можно регулировать показатели частоты либо напряжения электрического тока. Однако практически всегда выбирается второй метод, ведь цена частотного регулятора бывает намного выше вентилирующего аппарата. 95.47.253.202

Представленная дешевизной особенность позволила ему найти применение в бытовых системах, которые монтируются в офисах, магазинах и других общественных зданиях. Регулировать скорость вытяжки можно и механическим методом. С такой целью некоторые модули управления оснащаются маленьким колесом, вращением которого плавно либо ступенчато сменяются значения оборотов привода.

Регулятор скорости вращения вентилятора 220в схема – Регулятор скорости вращения вентилятора на 220 В: схемы и принцип работы

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.

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

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.

• Напряжение питания: 220 В ± 15%, 50 Гц (для щитов с однофазным электрическим нагревателем)
• Напряжение питания: 380 В ± 15%, 50 Гц
• Диапазон рабочих температур: 0 … 40 °С

– ручной пуск и останов вентсистемы;
– плавная регулировка скорости вращения приточного вентилятора(в зависимости от модификации щита управления);
– плавная регулировка скорости вращения вытяжного вентилятора(в зависимости от модификации щита управления);
– электрический нагреватель 220/380 В, 1,2 или 3 фазы;
– регулировка температуры приточного воздуха;
– защита от перегрева электрического нагревателя с помощью контроля состояния биметаллических термовыключателей, установленных в нагревателе;
– индикация загрязнения фильтра по дифференциальному датчику давления воздуха PS500(PS1500);
– управление электроприводом воздушной заслонки (питание 220 В, возвратная пружина, либо управление “открыто/закрыто”);
– отключение системы по сигналу пожарной сигнализации;
– индикация состояния системы.

Как подключить регулятор скорости вращения к вентилятору

Установку бытовых регуляторов вращения вполне возможно выполнить самостоятельно, не прибегая к услугам профессионального электрика. Данная процедура по своей сложности сравнима с заменой розетки или выключателя.

Все регулирующие устройства имеют три основные модификации. Первые два вида являются настенными и могут устанавливаться без углубления или в углубление. Третий вариант предусматривает монтаж прибора на DIN-рейку. Подключение регулятора скорости вращения вентилятора в любом случае не вызовет каких-либо затруднений.

Каждый контакт обозначен собственной маркировкой, дополнительные провода вообще не нужны. В большинстве случаев на место обычного выключателя вентилятора устанавливается регулятор скорости. Дополнительная проводка требуется только тогда, когда регулятор и блок управления расположены в отдельных корпусах. Подключение силового кабеля к регулятору осуществляется непосредственно от щита, а для подключения контроллера используется слаботочный сигнальный провод.