Подключение розетки на 220 Вольт своими руками

Подготовка перед установкой

Установка розетки начинается с подготовки необходимого набора инструментов. В него входят:

  • Отвёртка, плоская или крестовая, в зависимости от типа крепёжных элементов.
  • Острый нож или бокорезы для зачистки проводов.
  • Пассатижи.
  • Индикаторная отвёртка.
  • Изоляционная лента.

В случае, когда производится не замена прибора, отслужившего свой срок, а монтаж новой розетки, понадобится набор строительно-отделочных инструментов. Особенно трудоёмкой будет подключение розетки встроенного типа.

Здесь потребуются:

  • Перфоратор для проделывания углубления в стене.
  • Стакан-подрозетник.
  • Строительный уровень.
  • Линейка.
  • Шпатель.
  • Штукатурная смесь.


Не лишним также будет предупредить всех обитателей квартиры, что вы заняты ремонтом. В противном случае, имеется опасность, что кто-то из них решит самостоятельно выяснить, почему в доме нет света, и включит в щитовой автомат. Если распределительный щиток находится на лестничной площадке, рекомендуется написать записку большими буквами, чтобы никто из соседних жильцов также ненароком не включил тумблер подачи электричества в вашу квартиру.

Как правильно установить розетку своими руками?

Несмотря на то, что такая задача, как установка розеток, считается несложной, на практике может вызвать ряд вопросов, особенно у тех, кто решил это сделать своими руками, не имея опыта. В статье вы найдете подробную информацию, как о самом процессе монтажа, так и необходимых для этого инструментах. Надеемся, что пошаговые инструкции, советы и рекомендации помогут прийти к правильному решению.


В зависимости от материала поверхности, где будет производиться монтаж, посадочные гнезда разделяют на два вида:

Подключаем розетку

Перед проведением всех работ по подключению розетки к проводам необходимо отключить электричество подходящее к данной розетке. Отключаем. Проверяем.

Проверку осуществляем с помощью индикатора напряжения, предварительно проверив его рабочеспособность на розетке где ток присутствует. Поочередно касаемся индикатором напряжения сначала одного провода, затем другого.

Убедившись в отсутствии напряжения, приступаем к подключению розетки.

Откручиваем клеммные винты. С верхнего торца розетки розетки имеются отверстия для подключения проводов. По два на каждом контакте. Клеммный винт приводит в движения прижимную пластину, которая фиксирует провод в зажиме.

Подготавливаем провода. С помощью ножа, снимем необходимое количество изоляции. Как правило, средняя глубина контакта составляет не более 7 мм.

Вставляем провод в контакт. Голая часть провода не должна на много выглядывать из контакта, 2-3 мм будет самое то. Фиксируем провод с помощью клеммного винта. Проверяем насколько хорошо провод зажался в контакте, немного тянем провод на себя, качаем влево в право. Если провод остался не подвижен контакт хороший.

Зачищаем второй провод и так же вставляем его в контакт, затягиваем, проверяем.

Если в подрозетнике имеется провод заземления, подключаем его в средний контакт.

Как определить, есть ли в вашей розетке заземление ? Ну во первых в розетке должно быть три провода. В новых домах этот провод должен быть желтого цвета, с зеленой полосой. Если же все провода одинакового цвета, то определить, есть ли у вас провод заземления можно только с помощью мегомметра. Индикатором напряжения находим фазный провод. Относительно него меряем два оставшихся. Как правило на земле показания должны быть меньше 220 вольт, а на нуле 220 и выше.

После подключения проводов устанавливаем механизм в подрозетник.

Выставляем розетку ровно по горизонтали и затягиваем распорные винты. Если механизм не фиксируется, а такое возможно, так как старые подрозетники (железные) изготавливались большего диаметра, чем требуется для новых розеток, то потребуется дополнительная установка нового подрозетника.

Зачищаем второй провод и так же вставляем его в контакт, затягиваем, проверяем.

Монтаж

После выполнения всех демонтажных моментов, начинается установка новой розетки.

Первое действие. Провода, которые вынимались ранее, уменьшаются до необходимой длины. Она составляет от 15 до 20 см. Затем на полтора см очищаются от изоляции.

Второе действие. Провода следует соединить с устройством.

Третье. Подгибаются провода, подрозетник ставится в рабочее место и крепится лапками или винтами (зависит от модели).

Четвёртое действие. Ставится внешняя рама и прикручивается панель.

Пятое. После всех выполненных действий включается подача электричества, чтобы проверить роботу устройства.


Четвёртое действие. Ставится внешняя рама и прикручивается панель.

Регулятор скорости вращения вентилятора: виды устройства и правила подключения

Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.

Без него не смогут функционировать компьютеры, холодильники, кондиционеры и другая техника. Для максимально эффективной работы различных устройств используют регулятор скорости вращения вентилятора.

Из нашего материала вы узнаете о том, какие бывают регуляторы, особенностях их работы. Также мы расскажем, как своими руками собрать прибор и что для этого потребуется.

Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.

Регулятор вентилятора с датчиком температуры

Как известно, вентилятор в блоках питания компьютеров формата AT вращается с неизменной частотой независимо от температуры корпусов высоковольтных транзисторов. Однако блок питания не всегда отдает в нагрузку максимальную мощность. Пик потребляемой мощности приходится на момент включения компьютера, а следующие максимумы — на время интенсивного дискового обмена.

  • Как сделать управляемую плату регулятора на 1,2–35 В

Если же учесть ещё и тот факт, что мощность блока питания обычно выбирается с запасом даже для максимума энергопотребления, нетрудно прийти к выводу, что большую часть времени он недогружен и принудительное охлаждение теплоотвода высоковольтных транзисторов чрезмерно. Иными словами, вентилятор впустую перекачивает кубометры воздуха, создавая при этом довольно сильный шум и засасывая пыль внутрь корпуса.

Уменьшить износ вентилятора и снизить общий уровень шума, создаваемого компьютером можно, применив автоматический регулятор частоты вращения вентилятора, схема которого показана на рисунке. Датчиком температуры служат германиевые диоды VD1–VD4, включенные в обратном направлении в цепь базы составного транзистора VT1VT2. Выбор в качестве датчика диодов обусловлен тем, что зависимость обратного тока от температуры имеет более выраженный характер, чем аналогичная зависимость сопротивления терморезисторов. Кроме того, стеклянный корпус указанных диодов позволяет обойтись без каких-либо диэлектрических прокладок при установке на теплоотводе транзисторов блока питания.

Необходимые радиодетали:

  • 2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — КТ315Б и КТ815А соответственно.
  • 4 диода (VD1-VD4) — Д9Б.
  • 2 резистора (R1, R2) — 2 кОм и 75 кОм (подбор) соответственно.
  • Вентилятор (M1).

Резистор R1 исключает возможность выхода из строя транзисторов VT1, VT2 в случае теплового пробоя диодов (например, при заклинивании электродвигателя вентилятора). Его сопротивление выбирают, исходя из предельно допустимого значения тока базы VT1. Резистор R2 определяет порог срабатывания регулятора.

Следует отметить, что число диодов датчика температуры зависит от статического коэффициента передачи тока составного транзистора VT1, VT2. Если при указанном на схеме сопротивлении резистора R2, комнатной температуре и включенном питании крыльчатка вентилятора неподвижна, число диодов следует увеличить.

Необходимо добиться того, чтобы после подачи напряжения питания она уверенно начинала вращаться с небольшой частотой. Естественно, если при четырех диодах датчика частота вращения окажется значительно больше требуемой, число диодов следует уменьшить.

Устройство монтируют в корпусе блока питания. Одноименные выводы диодов VD1-VD4 спаивают вместе, расположив их корпусы в одной плоскости вплотную друг к другу. Полученный блок приклеивают клеем БФ-2 (или любым другим термостойким, например, эпоксидным) к теплоотводу высоковольтных транзисторов с обратной стороны. Транзистор VT2 с припаянными к его выводам резисторами R1, R2 и транзистором VT1 устанавливают выводом эмиттера в отверстие «-cooler» платы блока питания.

Налаживание устройства сводится к подбору резистора R2. Временно заменив его переменным (100–150 кОм), подбирают такое сопротивление введенной части, чтобы при номинальной нагрузке (теплоотводы транзисторов блока питания теплые наощупь) вентилятор вращался с небольшой частотой. Во избежание поражения электрическим током (теплоотводы находятся под высоким напряжением!) «измерять» температуру наощупь можно, только выключив компьютер. При правильно отлаженном устройстве вентилятор должен запускаться не сразу после включения компьютера, а спустя 2–3 мин после прогрева транзисторов блока питания.

  • Биполярный транзистор (VT1) — КТ815А.
  • Электролитический конденсатор (С1) — 200 мкФ/16В.
  • Переменный резистор (R1) — Rt/5.
  • Терморезистор (Rt) — 10–30 кОм.
  • Резистор (R2) — 3–5 кОм (1 Вт).

Настройка производится до закрепления термодатчика на радиаторе. Вращая R1, добиваемся, чтобы вентилятор остановился. Затем, вращая в обратную сторону, заставляем его гарантированно запускаться при зажимании терморезистора между пальцами (36 градусов).

Как работает: принцип действия и устройство

Принцип работы регулятора скорости состоит в том, чтобы изменять напряжение и частоту оборотов двигателя. Это влияет на воздухообмен и изменяет мощность воздушного потока.

Для управления скоростью могут использоваться разные методы:

  1. Изменение напряжения, подающегося на обмотку.
  2. Изменение частоты тока.

Второй метод почти не используется, так как частотные приводы очень дорого стоят, во много раз больше самого вентилятора, и не всегда целесообразно их приобретать. В основном, практикуется первый способ.

  • трансформаторные,
  • тиристорные,
  • симисторные,
  • частотные,
  • электронные.

Регулятор скорости вентилятора: модели, особенности и схема подключения

  1. Технические характеристики
  2. Принцип работы и предназначение
  3. Сфера применения
  4. Разновидности
    • Ступенчатые модели с применением автотрансформатора
    • Автотрансформаторы с электронным управлением
    • Симисторный (тиристорный) контроллер
  5. Как подключить?

Вентиляторы широко используются в разных сферах человеческой деятельности. Приборы можно встретить в жилых и общественных помещениях, с их помощью происходит охлаждение компьютеров и ноутбуков, их устанавливают в вытяжные и приточно-вытяжные вентиляционные установки и системы кондиционирования. Однако работа прибора на полную мощность не всегда нужна и целесообразна. Поэтому для ограничения частоты вращения лопастей используют специальные устройства – регуляторы скорости вентиляторов.


Регулятором скорости вентилятора называют небольшой прибор, способный снижать или увеличивать обороты вращения рабочего вала. Контроллеры подключаются к вентиляторам по определённой схеме и управляются при помощи ручного метода либо автоматики. Автоматические модели тесно взаимосвязаны с другими устройствами вентиляционной установки, например, с датчиками, определяющими температуру, давление, движение, а также с фотодатчиками и приборами, определяющими влажность. Данные с этих приборов передаются на контроллер, который на их основании выбирает подходящий скоростной режим.

Тип реобаса

Основная задача разветвителя питания – обеспечить питанием дополнительные вентиляторы, для которых не нашлось разъемов на материнской плате. Разветвитель может и вообще не иметь функции управления скоростью вращения вентиляторов. Если такая функция и есть, то реализована она будет программно.

Регулятор оборотов (реобас) – обладает большей, по сравнению с разветвителем, функциональностью. Кроме подключения дополнительных вентиляторов, реобас предоставляет и некоторые дополнительные возможности, среди которых могут быть:

– контроль и отображение скорости вращения каждого подключенного вентилятора;

– контроль температуры от собственного термодатчика (или нескольких термодатчиков);

– автоматическая или ручная регулировка скоростей вращения вентиляторов;

– контроль и отображение мощности, потребляемой подключенными вентиляторами

Тип управления скоростью вращения может быть ручным или автоматическим.

При ручном управлении скорость вращения задается оператором вручную – с помощью кнопок, ручки регулятора или на сенсорном экране. Несмотря на простоту такого способа управления, удобным он будет только в тех случаях, когда не требуется менять скорость вращения вентиляторов во время работы компьютера. Для подстройки скорости вращения корпусных вентиляторов такой способ еще сгодится, а для управления скоростью вращения кулера процессора – уже нет.

Автоматический тип управления, предусматривающий автоматическое изменение скорости вращения кулера в зависимости от показаний термодатчика, намного удобнее в эксплуатации и обеспечивает лучшие условия работы оборудования. Для управления кулерами элементов, сильно меняющих температуру в зависимости от нагрузки, следует использовать реобасы с автоматическим типом управления.

Читайте также:  Очень просто сделать светодиодный светильник своими руками

Количество подключаемых вентиляторов определяет, какое максимальное количество вентиляторов можно подключить к реобасу. Следует иметь в виду, что с ростом количества подключенных вентиляторов, растет и потребляемая устройством мощность; у блока питания компьютера должен быть достаточный запас мощности.

Наличие дисплея с возможностью вывода на него значений температур и скоростей вращения вентиляторов в некоторых случаях может оказаться нелишним. Дисплей может предупредить о приближающемся перегреве или неисправности вентилятора и предотвратить сбой или потерю данных. Для серверов (часто не имеющих своего монитора) такой дисплей будет особенно полезен.

Контроль температуры осуществляется по термодатчикам материнской платы либо по собственным термодатчикам реобаса. В последнем случае следует также выяснить количество каналов измерения температуры (проще говоря, количество термодатчиков). У многих реобасов контроль температуры производится по одному термодатчику. Если к такому реобасу предполагается подключение и кулеров процессора/видеокарты, это может привести к проблемам (если установить датчик у процессора, он может «не заметить» перегрева видеокарты и наоборот). Реобасы с несколькими термодатчиками стоят дороже, но в случаях, аналогичных вышеприведенному, на этом экономить не стоит.

Разъемы для подключения вентиляторов могут быть 2-pin 3-pin и 4-pin.

2-pin и 3-pin разъемы предполагают управление скоростью вращения вентилятора с помощью изменения его напряжения питания. Этот наиболее простой способ, поэтому реализующие его реобасы и вентиляторы недороги. Недостатками этого способа является невысокая точность задания частоты вращения и снижение крутящего момента со снижением напряжения. Вентиляторы с 3-pin разъемом вообще не могут крутиться медленнее некоторого порогового значения – крутящий момент становится настолько мал, что его не хватает для проворота крыльчатки. Для корпусных вентиляторов и вентиляторов жестких дисков такие вентиляторы подойдут, но на процессоры уже давно принято ставить вентиляторы, подключаемые 4-pin разъемом.

4-pin разъемы предполагают управление скоростью вращения вентилятора с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). При этом питание на вентилятор подается полное – 12 вольт – но не постоянно, а импульсами, меняя продолжительность которых, можно очень точно задавать частоту вращения вентилятора. Кроме того, при таком способе нет ограничения на минимальную скорость вращения – регулируемый таким способом вентилятор может вращаться даже со скоростью 1 об/мин. Единственный недостаток такого способа – он сложнее в реализации, а следовательно, дороже.

Разъем питания реобаса может быть 3-pin (в этом случае регулятор скорости подключается к одному из свободных 3-pin разъемов материнской платы) 4-pin Molex (питание берется с одного из разъемов блока питания) и SATA (питание берется с разъема SATA материнской платы).

Контроль температуры осуществляется по термодатчикам материнской платы либо по собственным термодатчикам реобаса. В последнем случае следует также выяснить количество каналов измерения температуры (проще говоря, количество термодатчиков). У многих реобасов контроль температуры производится по одному термодатчику. Если к такому реобасу предполагается подключение и кулеров процессора/видеокарты, это может привести к проблемам (если установить датчик у процессора, он может «не заметить» перегрева видеокарты и наоборот). Реобасы с несколькими термодатчиками стоят дороже, но в случаях, аналогичных вышеприведенному, на этом экономить не стоит.

Основные разновидности регуляторов

Контроллеры оборотов вентилятора востребованы. Рынок изобилует различными предложениями и рядовому пользователю, не знакомому с особенностями устройств, легко потеряться среди различных предложений.

Регуляторы отличаются по принципу действия. Выделяют такие типы устройств:

  • тиристорные;
  • симисторные;
  • частотные;
  • трансформаторные.

Первый тип приборов применяется для корректировки оборотов однофазных приборов, имеющих защиту от перегрева. Изменение скорости происходит за счет влияния регулятора на мощность подаваемого напряжения.

Второй тип является разновидностью тиристорных устройств. Регулятор может одновременно управлять приборами постоянного и переменного тока. Характеризуется возможностью плавного понижения/повышения скорости оборотов при напряжении вентилятора до 220 В.

Третий тип устройств изменяет частоту подаваемого напряжения. Основная задача – получить питающее напряжение в пределах 0-480 В. Контроллеры применяются для трехфазного оборудования в системах вентилирования помещений и в мощных кондиционерах.

Трансформаторные контроллеры могут работать с одно- и трехфазным током. Они изменяют выходное напряжение, регулируя работу вентилятора и защищая прибор от перегрева. Могут использоваться в автоматическом режиме для регулировки оборотов нескольких мощных вентиляторов, учитывая показатели датчиков давления, температуры, влажности и прочие.

Чаще всего в быту применяются симисторные регуляторы. Их относят к типу XGE. Можно обнаружить много предложений от разных производителей – они компактные и надежные. Причем диапазон цен также будет весьма широк.

Трансформаторные же устройства довольно дорогие – в зависимости от дополнительных возможностей они могут стоить 700 долларов и более. Они относятся к регуляторам типа RGE и способны регулировать обороты очень мощных вентиляторов, используемых в промышленности.


В зависимости от конструкционных особенностей и типа обслуживаемого оборудования контролеры могут устанавливаться:

Регуляторы скорости вращения вентилятора: виды и правила подключения


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.

Читайте также:  Отделка и утепление балконов

Регуляторы скорости вращения вентилятора: виды и правила подключения


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.

При подборе проводов следует учесть, что их сечение должно соответствовать величине тока, на который рассчитан вентилятор.

Регуляторы скорости вращения вентиляторов

  • круглыми канальными вентиляторами ЕВРОМАШ серии РАУНДВЕНТ-М,
  • разгонными осевыми канальными вентиляторами ВОК на 220В (до модели ВОК-3,15-220, для этой модели нужен регулятор скорости MTY-2,5),
  • оконными вентиляторами ВО серии 220 (кроме моделей ВО-3,15-220; ВО-4,5-220; ВО-5,5-220; ВО-6,3-220, для моделей ВО-3,15-220, ВО-4,5-220 и ВО-5,5-220 нужен регулятор скорости MTY-2,5, для модели ВО-6,3-220 нужен частотный регулятор);
  • малошумными осевыми фланцевыми вентиляторами ВОФ (кроме модели ВО-Ф-3,15, для этой модели нужен регулятор скорости MTY-2,5).

vb99 › Блог › Регулятор оборотов вентилятора охлаждения автомобиля

Представляю вашему вниманию схему пропорционального управления оборотами вентилятора охлаждения автомобиля в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
Потребность данной схемы возникла во время перехода от механической термомуфты на электрический вентилятор.

Схема состоит из 3-х блоков. Блок управления питанием, блок контроля температуры и регулирования ШИМ, блок силового управления.

Блок управления питанием.
На автомобиле устанавливался достаточно мощный вентилятор (потребление порядка 20А при максимальных оборотах) поэтому было важно обеспечить стабильную и безопасную работу схемы по питанию учитывая работу ШИМ регулирования, которая дает жесткую, динамическую нагрузку с резкими фронтами. В схеме по питанию установлены достаточно емкие сглаживающие конденсаторы. В момент подачи напряжения, при заряде конденсаторов возникают очень большие токи, нужно было осуществить схему плавной зарядки сглаживающих конденсаторов. Я принципиально не хотел ставит механические реле. Выбор пал на доступный по цене и наличию интеллектуальный ключ U4 IR3310
При отсутствии напряжения на контакте ЗАЖИГАНИЕ, схема находится не в активном состоянии, ключ U4 выключен (максимальный ток утечки ничтожно мал, 15 µA, что практически никак не сказывается на состоянии аккумуляторной батареи при длительным простое автомобиля).
При подаче напряжения на контакт ЗАЖИГАНИЕ, через резистор R13 начинают заряжаться конденсаторы С12 – С17. При достижении напряжения на конденсаторах Vаккум. -2.4V срабатывает тригер шимитта на U5.1 который открывает ключ U4. Одновременно с этим, закрывается оптопара VO1, начинается заряд конднсатора C9 и мягкий старт генерации ШИМ U2 на TL494 (сразу при включении оптопара VO1 находиться в активном состоянии и не дает начать генерацию ШИМ до момента включения интеллектуального ключа U4).

Блок контроля температуры и регулирования ШИМ.
Собран на U2, популярной специализированной микросхеме TL494. В качестве датчика температуры использован датчик U1 LM235 с линейной зависимостью напряжения от температуры. На C9 и R7 собрана схема мягкого старта, что обеспечивает плавный запуск оборотов вентилятора во всех режимах. Величина заполнения ШИМ сигнала (обороты электродвигателя) регулируются внутренним усилителем ошибки IN_1. Второй усилитель ошибки отключен. Резистором R2 задается порог температуры, при котором начинается вращение вентилятора. Резистором R5 задается коэффициент усиления усилителя ошибки, т.е. этим резистором мы настраиваем второй порог, температуру при которой обороты вентилятора достигнут максимума. Частота генерации ШИМ лежит вне диапазона человеческого слуха, 19.64кГц

Блок силового управления.
Используется достаточно мощный MOSFET транзистор Q1 IRFP064N, который с запасом по току и по мощности управляет 20-ти амперным электомотором. Т.к. транзистор Q1 имеет достаточно “тяжелый” затвор, поэтому используется специализированный драйвер U3 TC4420. При использовании N-канального Mosfet транзистора, подключение электромотора вентилятора получается двух проводным, без подключения к общей массе автомобиля. Для меня это было некритично, штатной системы охлаждения не было, поэтому делать совместимость по обшей массе не нужно было. К тому-же по N-канальные MOSFET транзисторы имеют существенно лучшие характеристики, цену и доступнее на рынке.

Детали и конструкция.
Термодатчик U1 LM235 устанавливается на силиконовой герметике в глухое отверстие болта М12, который в свою очередь вкручивается (на фум ленте) в нержавеющую трубку, вставленную на хомутах в разрыв тепловой магистрали на выходе из термостата. Трубку можно сделать самому или есть уже готовые трубки на автрынке. Можно придумать и иной вариант крепления термодатчика. Я сначала думал вкрутить болт с термодатчиком прямо в корпус термостата, просверлив и нарезав соответствующую резьбу. Но потом передумал, решил, что проще шланг разрезать и вставить вставку.
Конденсаторы C12 – C17 на напряжение минимум 25В и температурным диапазоном до +105°C
Резистор R15 5Вт
Резисторы R2 и R5 многооборотные.
Особое внимание нужно обратить на диод D3, он должен быть ультрабыстрым, отлично подходит BYV27-200 и на диодную сборку D1. При Работе ШИМ на достаточно мощную индуктивную нагрузку, которой является электромотор, возникают сильные обратные выбросы ЭДС самоиндукции электромотора. Для гашения обратных выбросов я использовал диодную сборку из двух диодов Шоттки, которые используются в компьютерных блоках питания. Но с диодами Шоттки нужно быть аккуратным, они очень хороши, достаточно быстрые и имеют маленькое падение напряжение на переходе, но очень легко пробиваются при превышении обратного напряжения! Я использовал достаточно высоковольтные диоды Шоттки VS-60CPQ150PBF.
Если подобных диодов нет, то вполне можно использовать более доступные ультрабыстрые диоды на ток порядка 15А (они обычно достаточно высоковольтные, на несколько сотен вольт и более). При выборе диода стараться подобрать с минимальным временем восстановления и меньшим прямым напряжение на переходе. Такой диод тоже будет отлично работать, только будет немного больше нагреваться чем диод Шоттки.

Читайте также:  Поделки из пластиковых бутылок: Цветок-дерево

Печатная плата из двухстороннего стеклотекстолита. U4, Q1 и D1 установлены на общий радиатор через теплопроводящие прокладки. Радиатор использовал в виде алюминиевого уголка, на одной грани которого установлены элементы, а второй гранью уголок крепиться к металлическому шасси автомобиля для отвода тепла. При правильной топологии платы, особого нагрева элементов не происходит. Подключение силовых проводов от аккумулятора и к эекторомотору я использовал винтовые клеммы на плате под винты M4. Провода желательно делать как можно короче и достаточного сечения, особенно это касается проводов подключения самого электромотора. Я использовал провода по 7.5мм2 (по три провода 2.5мм2 в паралель).
При разводке платы нужно обязательно обратить внимание на правильное разделение сигнальных и силовых линий. Как питания так и земли. В одну точку делается подвод и с этой точки идет силовая линия на силовые элементы и с этой же точки идет отдельная линия на питание сигнальной части (питание ШИМ и т.п.). Если снимать питание на сигнальные части с какой-либо части силовой линии- то будет очень большая “грязь” по питанию в сигнальной части, что отобразиться на стабильности работы схемы. При правильной разводке платы, схема позволяет вывести диапазон ШИМ на частоту порядка 20кГц при сохранении крутизны фронтов управляющих импульсов и без существенного нагрева деталей. Больше всего нагревается интеллектуальный ключ на U4. На нем при максимальных оборотах вентилятора рассеивается до 3Вт. Q1 и D1 греются существенно меньше. Также нужно обратить внимание на достаточную толщину дорожек питания к драйверу U3, конденсатор C7 нужно располагать как можно ближе к U3 и блокировочные конденсаторы C8 и C11 должны подключаться как можно ближе к соотв. выводам микросхемы. Также важно затвор транзистора Q1 располагать как можно ближе к выходу драйвера U3, в идеале по прямой кратчайшей линии через резистор R6. Все это приводит к тому, что получается минимизировать возможные просадки по питанию и отсутствие больших паразитных емкостей в цепях затвора силового транзистора. И как результат хороший фронт импульса и отсутствие паразитных потерь.

Первое включение.
Первое включение желательно проводить через автомобильную лампочку мощностью 40-60Вт (от фар) включенную вместо предохранителя F1. Это защитит от перегорания силовых цепей в случае если вдруг будут ошибки в монтаже. Электромотор и термодатчик пока не подключаем. Подключаем питание от аккумулятора и вывод ЗАЖИГАНИЕ подключаем к плюсовой схеме аккумулятора. Если лампа не загорелась (может кратковременно и незначительно загореться в момент включения), тогда ошибок в монтаже нету, можно лампочку убрать и поставить предохранитель.
Далее вместо нагрузки- электромотора, подключаем автомобильную лампочку-нагрузку от габаритов, 5Вт (можно любую другую, не сильно мощную). Движки резисторов R2 и R5 ставим примерно в среднее положение. Подключаем питание от аккумулятора и на вывод ЗАЖИГАНИЕ подключаем к плюсовой схеме. Примерно через секунду должен загореться светодиод D5 Питание. Должна загореться лампочка-нагрузка в полный накал (при обрыве или отсутствии датчика температуры ШИМ переходит на максимальное заполнение). Если лампочка загорелась, тогда подключаем датчик температуры. Лампочка как может продолжать гореть, так может и перестать гореть. Вращая построечный резистор R2 добиваемся того, чтобы лампочка начала гореть в пол накала. Если после этого взять в руку датчик температуры или поднести паяльник, то интенсивность свечения лампы начнет увеличиваться. В таком случае ШИМ регулятор собран и отслеживает температуру датчика.

Настройка температурных порогов.
Для настройки понадобится или хороший цифровой вольтметр или термометр.
У меня обычный атмосферный дизель и температура открытия термостата составляет 86 °C. За нижний порог я взял именно эту температуру. Температуру, при которой вентилятор будет работать на максимальных оборотах я взял равной 94 °C. У вашего автомобиля эти значения могут отличаться. Это для примера.
Я предпочел настраивать пороги дома на стенде, хотя можно настроить и сразу на автомобиле.
Берем термодатчик, вставляем его в небольшой кусочек пенопласта и бросаем его в кастрюлю с водой с таким расчетом чтобы пенопласт плавал на поверхности, а часть датчика была погружена в воду. Начинаем нагревать воду. При 86 °C вентилятор должен начать уверенно вращаться на небольших оборотах. Это настраиваем резистором R2
Далее нагреваем воду до 94 °C и с помощью R5 добиваемся чтобы при этой температуре обороты достигли максимальных. Это можно отследить по потребляемому току амперметром (ток перестанет увеличиваться) или осциллографом по максимальному заполнению ШИМ (95%).
В моем случае стартовая точка 86 °C + диапазон усиления настроен таким образом, что максимальные обороты при 94 °C. При изменении температуры на 8°C обороты изменяются от минимальных до максимальных. Если я теперь изменю положения R2 к примеру, на 80°C не трогая R5, то у меня получится рабочий диапазон от 80+8=88 °C
Таким образом можно без проблем настроить нужную нам стартовую температуру и нужный диапазон.
Можно настроить диапазон без термометра, просто имея цифровой вольтметр.
Термодатчик LM235 имеет линейную зависимость напряжения от температуры и напряжение на датчике легко просчитывается по формуле 273.15 +t = напряжение в милливольтах.
Можно просто измерять напряжение на датчике вольтметром.
при 86°C
273.15-86=187.15мВ=1.8715В
при 94°C
273.15-94=179.15мВ=1.7915В

Несколько слов про частоту ШИМ.
При частоте ШИМ 1-2кГц выяснилось, что сам электромотор превращается в некоторое подобие электроизлучателя, начинает достаточно сильно и противно пищать. Учитывая, что у меня микроавтобус и мотор находиться под сиденьем водителя, то перспектива поставить себе под сиденье такого себе сверчка особо не радовала). Решил выводить диапазон ШИМ вне звукового. На форумах высказываются различные мнения касательно того, какая частота ШИМ оптимальна. Есть мнения что на высоких частотах электродвигатель уже может нормально не работать, сильно теряет тягу и прочее. Задал частоту порядка 20кГц, то никакого писка уже совершенно нету. И что меня удивило, что электромотор достаточно неплохо себя чувствует при работе на этой частоте. Делал замеры, если использовать частоту 20кГц, то тяга электромотора становиться совсем незначительно меньше (примерно до 10%) по отношению к тому, если используется частота ШИМ 1кГц.

На автомобиле данное устройство отработало сезон. Нареканий никаких нет. Даже в самую сильную жару стрелка термометра стоит стабильно в середине температурного диапазона. Что меня радует, существенно снизился шум, как результат снятого ненужного ремня и массивной термомуфты.

Спасибо за внимание, с уважением Виталий Билецкий.

Детали и конструкция.
Термодатчик U1 LM235 устанавливается на силиконовой герметике в глухое отверстие болта М12, который в свою очередь вкручивается (на фум ленте) в нержавеющую трубку, вставленную на хомутах в разрыв тепловой магистрали на выходе из термостата. Трубку можно сделать самому или есть уже готовые трубки на автрынке. Можно придумать и иной вариант крепления термодатчика. Я сначала думал вкрутить болт с термодатчиком прямо в корпус термостата, просверлив и нарезав соответствующую резьбу. Но потом передумал, решил, что проще шланг разрезать и вставить вставку.
Конденсаторы C12 – C17 на напряжение минимум 25В и температурным диапазоном до +105°C
Резистор R15 5Вт
Резисторы R2 и R5 многооборотные.
Особое внимание нужно обратить на диод D3, он должен быть ультрабыстрым, отлично подходит BYV27-200 и на диодную сборку D1. При Работе ШИМ на достаточно мощную индуктивную нагрузку, которой является электромотор, возникают сильные обратные выбросы ЭДС самоиндукции электромотора. Для гашения обратных выбросов я использовал диодную сборку из двух диодов Шоттки, которые используются в компьютерных блоках питания. Но с диодами Шоттки нужно быть аккуратным, они очень хороши, достаточно быстрые и имеют маленькое падение напряжение на переходе, но очень легко пробиваются при превышении обратного напряжения! Я использовал достаточно высоковольтные диоды Шоттки VS-60CPQ150PBF.
Если подобных диодов нет, то вполне можно использовать более доступные ультрабыстрые диоды на ток порядка 15А (они обычно достаточно высоковольтные, на несколько сотен вольт и более). При выборе диода стараться подобрать с минимальным временем восстановления и меньшим прямым напряжение на переходе. Такой диод тоже будет отлично работать, только будет немного больше нагреваться чем диод Шоттки.

Назначение и возможности регуляторов

Еще пару десятков лет назад устройства для регулирования скорости вентиляторов представляли собой простые ручные выключатели и магнитное реле или пускатели электродвигателей, что предполагало либо постоянную работу двигателя на максимальной скорости, либо полное его отключение.

Однофазный плавный регулятор скорости

Регулятор скорости вращения вентилятора изменяет частоту оборотов двигателя, управляя количеством необходимого воздухообмена и мощностью потока. Контроль производительности вентиляционной системы или отдельного прибора — основная функция, но дополнительные возможности устройства намного шире:

  • защита электрооборудования от быстрого износа основных узлов;
  • экономия электроэнергии;
  • снижение уровня шумового воздействия на повышенных скоростях.

Регулирующие приборы могут использоваться в качестве отдельного элемента системы вентиляции, или входить в состав основного автоматического блока управления, контролирующего давление и уровень влажности.

  • изменение подающего напряжения;
  • переключение обмотки многоскоростного трехфазного асинхронного двигателя;
  • изменение частоты тока;
  • использование электронно-коммутируемого вентилятора (ЕС-технологий).

Ступенчатые регуляторы частоты вращения с использованием автотрансформаторов

Работа ступенчатых регуляторов скорости основана на использовании автотрансформаторов. Управление данными регуляторами осуществляется путем ступенчатого изменения напряжения питания. Регулирование скорости осуществляется вручную. Автотрансформатор – это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков.

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

К преимуществам использования ступенчатых автотрансформаторов можно отнести чистую синусоиду на выходе и высокую перегрузочную способность. К недостаткам большую массу и габариты.

Примером регулятора частоты вращения со встроенным ступенчатым автотрансформатором является O’Erre RG 5 AR (на изображении выше). Данный регулятор позволяет включать вентилятор на 5-ти различных скоростях. Регулятор частоты вращения O’Erre RG 5 AR может управлять реверсивными вентиляторами. Также на него можно завести управление светом. Максимальная мощность подключаемого вентилятора 80 Вт. Регулятор RG 5 AR оснащен плавким предохранителем с номиналом 2 А-220 В.

  • Установлен нижний порог напряжения подаваемого на двигатель вентилятора
  • Мощность симистора выбирается так, чтобы его максимальный рабочий ток превышал рабочий ток вентилятора не менее, чем в 4 раза (при резистивной нагрузке в 2 А достаточно взять симистор также на 2 А).
  • Предохранитель подбирается исходя из мощности электродвигателя (обычно максимальный ток предохранителя должен быть на 20% больше рабочего тока двигателя).
  • Для более правильного формирования синусоиды установлен дополнительный фазосдвигающий демпфирующий конденсатор.
  • Для уменьшения сетевых помех используется дополнительный конденсатор помехоподавления
Добавить комментарий