Ventilatore a due velocità a singola velocità. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Come sai, l'aria nel bagno ha sempre un'elevata umidità. Il vapore acqueo viene spesso rimosso utilizzando una ventola di scarico, installata all'apertura del condotto di ventilazione. Sul mercato sono disponibili ventilatori da bagno speciali resistenti all'umidità. Maggiore è la potenza della ventola, più velocemente viene rimossa l'umidità, ma anche maggiore è il rumore.

Durante il giorno, quando il rumore esterno è più elevato, il rumore della ventola di scarico è impercettibile. Quindi si consiglia di utilizzarlo a piena velocità per ridurre rapidamente l'umidità dell'aria. Di sera il funzionamento della ventola si nota di più. In questo caso, è possibile passare alla modalità a bassa velocità.

Questi ventilatori utilizzano un motore asincrono. La velocità di rotazione di un motore asincrono viene modificata modificando la frequenza della tensione di alimentazione. Esiste un modo semplice per ridurre la velocità del motore della ventola. Ciò è facilitato da due fattori: il motore del ventilatore consuma relativamente poca energia e il suo carico meccanico è costante. Il modo più semplice per ridurre la velocità del motore è abbassare la tensione di alimentazione, ad esempio accendendo un elemento reattivo di zavorra: un condensatore.

Per selezionare un condensatore di zavorra, è necessario eliminare la dipendenza della velocità del motore dalla tensione di alimentazione.

Come esempio in Fig. La Figura 1 mostra la dipendenza sperimentale della velocità del motore dalla tensione di alimentazione per un ventilatore di tipo "Venis Turbo" con una potenza di 25 W e una capacità di 250 m³/ora. La dipendenza viene rimossa finché la velocità non viene ridotta della metà. I giri sono stati misurati con un tachimetro laser digitale senza contatto.

Riso. 1. Dipendenza sperimentale del regime del motore dalla tensione di alimentazione

La tabella elenca i dati sperimentali sulla dipendenza n = f(U_Pete). La dipendenza è approssimata da un polinomio cubico utilizzando il metodo dei minimi quadrati.

I risultati della rimozione della dipendenza n = f(U_Pete)

Le funzioni di approssimazione quadratica e lineare danno grandi errori. Ciò è stato stabilito confrontando le approssimazioni. Si è quindi riscontrato che aumentare il grado del polinomio oltre 3 non fornisce alcun vantaggio.

L'approssimazione analitica ha la forma:

n = 2,3524 10^-3 u³_Pete - 1,5116 U²_Pete + 328,22 U³_Pete - 21512 [giri/min,V] (1)

La deviazione massima dei punti sperimentali è di 23 giri/min.

L'approssimazione analitica della funzione inversa ha la forma:

n = 6,8928 10^-8 n³ - 3,5139 10^-4 · n² + 0,61694 n - 21,37 [V,giri/min] (2)

La deviazione massima dei punti sperimentali è 3,56 V.

Sulla base della dipendenza ottenuta determiniamo i giri n_Mr. all'U_{fossa 1} = 220 V e la tensione di alimentazione richiesta U_{fossa 2} per ottenere n_Mr./2. In un caso particolare, i risultati sono i seguenti: n_Mr. = 2584 giri/min (U_{fossa 1}= 220 V) e U_{fossa 2} = 140 V per n_Mr./2 = =1292 giri/min. Sperimentalmente, selezionando i condensatori di zavorra, determiniamo il valore di capacità richiesto al raggiungimento della tensione richiesta sul motore. In questo caso particolare, era 790 nF. Questo valore si ottiene collegando più condensatori in parallelo. A causa delle variazioni dei parametri del motore, la potenza nominale del condensatore di zavorra potrebbe essere leggermente modificata.

È necessario prestare attenzione a una caratteristica. Il motore elettrico ha un'impedenza resistivo-induttiva. Il condensatore insieme agli avvolgimenti del motore forma un circuito oscillatorio in serie.

Alla frequenza di risonanza di questo circuito, a seconda del fattore di qualità del circuito, possono apparire tensioni elevate sul motore elettrico e sul condensatore. In questo caso è possibile la rottura del condensatore.

Nella fig. La Figura 2 mostra la dipendenza teorica della tensione di alimentazione del motore elettrico dalla capacità del condensatore. A grandi valori di capacità la tensione di alimentazione tende alla tensione di rete. In questo caso la curva è più ripida nella regione fino alla frequenza di risonanza. Questa dipendenza suggerisce che la selezione della capacità del condensatore dovrebbe iniziare da piccoli valori aumentandoli lentamente, e non viceversa!

Riso. 2. Dipendenza della tensione di alimentazione del ventilatore dalla capacità del condensatore di zavorra

Nella fig. La Figura 3 mostra un diagramma schematico del controllo della ventola. All'interno dell'alloggiamento in plastica della ventola si trovano il gruppo condensatore di zavorra C1*, la resistenza di scarica R1 e il circuito di alimentazione per indicare il funzionamento degli elementi C2, R2, R3, VD1-VD5. La lampada al neon rossa è stata sostituita da un LED blu, meglio associato al flusso d'aria. Il circuito R2 R3 C2 limita la corrente. I raddrizzatori a ponte (VD1-VD4, VD6-VD9 e VD10-VD13) funzionano praticamente in modalità cortocircuito, quindi la tensione inversa dei diodi non conduttori è praticamente assente. Puoi usare i diodi con U_OBR fino a 50 V.

Riso. 3. Circuito di controllo e allarme ventole (clicca per ingrandire)

Una linea di alimentazione a 3 fili è collegata al ventilatore. È controllato da due interruttori SA1, SA2 su un pannello, con movimento meccanico indipendente di ciascuna metà, l'interruttore SA1 accende/spegne solo la ventola e l'interruttore SA2 determina la velocità di rotazione: 50% o 100%. La modalità di funzionamento del ventilatore è indicata dai led blu VD15 e VD16. Il diodo Zener VD14 protegge i diodi VD10...VD13 dalla rottura in caso di possibile rottura dei fili che collegano i diodi VD15, VD16.

Nella modalità 50% giri/min, il motore è alimentato tramite il condensatore di zavorra C1. Il LED fotoaccoppiatore è alimentato tramite il resistore R5 e il ponte VD6-VD9. Il fototransistor dell'accoppiatore ottico bypassa il LED VD16, quindi si accende solo il LED VD15.

Nella modalità 100% giri/min il motore è alimentato direttamente dal LED fotoaccoppiatore, non scorre corrente, il fototransistor è chiuso ed entrambi i LED VD15, VD16 sono accesi.

Tutti i LED possono essere alimentati da raddrizzatori a semionda, ma in questo caso appare uno sfarfallio e l'intensità della luce è inferiore.

Per una maggiore sicurezza, un conduttore di fase è collegato all'interruttore SA1.

Autore: Georgi Dimitrov

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