Cпособы регулирования скорости вращения асинхронного двигателя

Канальные вентиляторы служат для обеспечения перемещения воздуха в помещении. Простые приборы эффективны и применяются в жилых, коммерческих, промышленных зданиях. Но иногда нужна регулировка скорости канального вентилятора: для экономии электроэнергии, снижения уровня акустического шума, настройки производительности притока, вытяжки.

Виды регуляторов скорости:

  • Симисторные;

  • Трансформаторные;

  • Преобразователи частоты.

Симисторные регуляторы скорости устанавливаются для плавного регулирования скорости вращения однофазных асинхронных двигателей вентиляторов. Принцип их действия основан на изменении величины подаваемого напряжения на двигатель вентилятора. Регулирование ведется от минимально возможного значения, при котором вентилятор начинает стабильно вращаться, до напряжения питающей сети 220В. Возможно управление несколькими вентиляторами одновременно, если суммарный потребляемый ток не превышает предельно допустимой величины.

Управление электродвигателями с внешним ротором может осуществляться путем изменения напряжения питания. Для регулирования скорости вращения таких электродвигателей используются трансформаторные регуляторы. Управление осуществляется с помощью 5-ступенчатого переключателя, который задает требуемое напряжение. Основным преимуществом таких регуляторов является управление скоростью вращения без генерации электромагнитных помех, влияющих на электродвигатель. Данный тип регулятора рекомендован для применения в зонах чувствительных к электромагнитному излучению. Частотные преобразователи предназначены для плавного регулирования скорости вращения трехфазных асинхронных двигателей вентиляторов с питанием 380-440В. В частотных преобразователях могут быть предусмотрены мастер программирования определенных функций и программный инструмент для ПК для выполнения параметризации.

Вас может заинтересовать Регуляторы температуры Смесительные узлы и комплектующие Щиты управления Анемометры Управление и защита Датчики

Подключение канального вентилятора к регулятору скорости.

Для правильного подключения вентилятора к регулятору скорости, давайте обратимся к электрической схеме из инструкции к регулятору и вентилятору.

Сразу договоримся, что мы будем разбирать подключение канального вентилятора к регулятору SB033. Подробное описание технических возможностей здесь.

Вентилятор.

Может быть как с одной скоростью (таких подавляющее большинство), так и с двумя скоростями. Ярким представителем таких канальных вентиляторов является производитель S&P, серия TD

1. Если с одной скоростью, всё просто. У вентилятора есть два провода L-фаза и N — нейтраль. Без регулятора скорости на эти провода подаем напряжение и вентилятор включается.

2. Если две скорости. Здесь нам нужно найти высокую скорость. Это позволит использовать вентилятор в полном диапазоне регулировки.

Регулятор скорости вентилятора 230В

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Зачем нужен регулятор оборотов

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

  1. Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
  2. Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
  3. Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
  4. Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.
Зачем нужен регулятор оборотов

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.

Монтаж канального вентилятора

Воздуховоды, протяженные и обладающие сложной конфигурацией, создают значительное аэродинамическое сопротивление воздушному потоку. Снижение скорости и объема поступающего воздуха снижает эффективность вентиляционной системы, меняет режим работы системы и ухудшает микроклимат в обслуживаемых помещениях.

Вопрос решается путем установки в разрыв воздуховодов канальных вентиляторов, дающих воздушной струе дополнительный импульс и обеспечивающих стабильность скорости воздушного потока. Используются, как правило, осевые типы вентиляторов, имеющие компактные размеры и высокую производительность, но на некоторых участках, для повышения давления, применяют центробежные устройства.

Читайте также:  Кондиционер напольный переносной без воздуховода

Канальные вентиляторы используются как в производственных, так и в общественных, коммерческих или жилых зданиях. О том, как правильно выбрать канальный вентилятор мы писали вот в этой статье.

Правила монтажа канальных вентиляторов напрямую зависят от конструкции прибора, типа и сечения воздуховода, назначения помещения, где производится установка. В бытовых условиях возможность использования канальных вентиляторов ограничена, в основном, они применяются в не очень больших помещениях. Для того, чтобы правильно подобрать устройство нужной производительности, надо выяснить потребность помещения в притоке или вытяжке воздуха.

Монтаж канального вентилятора

Существует понятие кратности воздухообмена, показывающее, сколько раз в течение часа должен полностью меняться состав воздуха в том или ином помещении. Так, для ванной комнаты потребность в воздухообмене составляет 25 м3 на каждый м2 помещения. Несложно подсчитать, что необходимая производительность будет равняться площади ванной, умноженной на 25.

Необходимые данные можно найти в СНиП, или просто отыскать в сети Интернет. Также необходимо заранее продумать возможность доступа к вентилятору для обслуживания, ремонта или замены. Необходимость таких действий может возникнуть в любой момент, и располагать устройство надо в легкодоступных точках с возможностью подхода. Кроме того, надо надежно закрепить вентилятор на опорной конструкции, стене или потолке, чтобы он не опирался только на воздуховод. В противном случае появится ощутимый гул при работе, нагрузка на воздуховоды может вывести их из строя.

  Для чего нужна вентиляция в серверной?

Разновидности и особенности приборов

Трансформаторные регуляторы оптимально подходят для ситуаций, когда нужно контролировать скорость вращения лопастей вытяжки вручную. Их популярность обусловлена и умеренной стоимостью, а также самой высокой надежностью среди «коллег».

Отличие ступенчатых контроллеров от других видов регуляторов — способность долго непрерывно работать на не обслуживаемых объектах.

Основные технические характеристики аппаратов:

  • поступенчатое напряжение: 65-110-135-170-230 или 80-105-130-160-230 (цифры отличаются в зависимости от модели);
  • однофазные и трехфазные — 220 и 380 В соответственно;
  • вес может быть вплоть до 30 кг (все приборы достаточно громоздкие);
  • частота тока: 50–60 Гц;
  • класс защиты устройства: 00, 20, 54 IP.

Корпуса устройств выполнены из прочного пластика и способны выдерживать температуры до +40 градусов. Некоторые группы регуляторов относятся к классу В с запасом выдержки до 130 градусов.

В некоторых моделях предусмотрены лампы сигнализации работы оборудования и аварийные индикаторы. Есть и уникальные аппараты с опцией гальванической развязки с сетью. Такие контроллеры можно использовать в медицинских учреждениях.

В качестве дополнительных опций контроллер может иметь клеммы для подсоединения и управления внешними устройствами (например, под приводы воздушных заслонок).

По конструкции и виду обслуживаемых вентиляторов контроллеры делятся на устанавливаемые:

  • на стенах;
  • внутри стен;
  • внутри вентиляционной установки;
  • отдельном специальном шкафу, если работает система «умный дом».

Некоторые модели монтируются на Din-рейку, управляются дистанционно.

Если нужно регулировать скорость на нескольких вентиляторах, целесообразно купить многоканальный контроллер. Есть модели, способные обслуживать одновременно до четырех и более устройств.

Но, если вентиляторы расположены в разных помещениях, а регулятор будет один, то и параметры на вытяжках установятся одинаковые. В случае, когда нужен разный микроклимат в разных комнатах, удобнее подключить несколько контроллеров.

Большой вес и габариты таких устройств, сложность внешнего управления перекрываются их преимуществами при стационарном размещении. Выбор конкретной модели зависит от технических особенностей вентиляционной системы.

Виды канальных вентиляторов

Выше мы уже упомянули, что канальные вентиляторы по назначению делятся на приточные, вытяжные и реверсивные (приточно-вытяжные). Повторяться в этом нет смысла, поэтому дальше мы сосредоточимся на другой классификации канальных вентиляторов.

Виды канальных вентиляторов

Форма

Виды канальных вентиляторов

Другим важным признаком классификации является форма, которая является определяющей в вопросе того, как монтировать канальный вентилятор. По форме различают вентиляторы:

Виды канальных вентиляторов
  1. Круглые – вставляющиеся посреди круглого воздушного канала. Они подходят и для гибкого воздуховода, что позволяет расширить геометрические параметры вентиляции;

  2. Прямоугольные. Вставляются, соответственно, в прямоугольный воздуховод. Подобная форма воздуховода позволяет рациональнее использовать пространство, при максимальном объеме, поэтому прямоугольные вентиляторы пользуются большим спросом в промышленных сферах;

Виды канальных вентиляторов

Воздуховоды круглые изготовить сложнее, чем прямоугольные или квадратные, но на них уходит меньше материала в силу меньшей площади поверхности, и они же занимают меньше места. С канальными вентиляторами все обстоит точно так же.

Виды канальных вентиляторов

Конструкция рабочего колеса

Виды канальных вентиляторов

Разряжение и давление воздуха вентилятор создает механическим способом с помощью лопастей. Лопасти должны крутиться вокруг оси крыльчатки, но их положение относительно нее может быть разным. В зависимости от этого различают канальные вентиляторы:

Виды канальных вентиляторов
  • Осевые (аксиальные) – спиральные лопасти закреплены на крыльчатке, насаженной на вал двигателя. Воздух перемещается вдоль вала двигателя. Это самая распространенная и хорошо знакомая по настольным вентиляторам форма;

  • Радиальные (центробежные). От осевого вентилятора они принципиально отличаются карусельным способом крепления лопастей к крыльчатке, напоминающий гребное колесо старинного парохода. Крыльчатка с лопастями заключена в короб, поступление воздуха происходит в осевом, а выдача – перпендикулярно оси крыльчатки;

  • Диагональные. Здесь воздушный поток сначала всасывается вдоль оси крыльчатки, а на выходе меняет свое направление на 90 градусов. По форме конической крыльчатки и лопастей эти вентиляторы представляют собой нечто среднее между осевым и радиальным вариантом, поэтому их еще зовут «смешанными»;

  • Тангенциальные (диаметральные). Воздух подается на барабан с лопастями поперек оси вращения, и точно так же выдается. В качестве вентиляторов они используются только вместе с климатической техникой – фанкойлами, тепловыми завесами и кондиционерами;

  • Безлопастные. Это инновационные модели, где воздух нагнетается турбиной и подается на аэродинамическое кольцо особого профиля. Ускоряясь в 15 раз, воздух вырывается из кольца в нужном направлении. Внешний вид этих вентиляторов очень лаконичен, подвижные части (лопасти) полностью отсутствуют, ввиду чего они хороши для внешнего размещения. В качестве канальных они себя еще не успели зарекомендовать.

Виды канальных вентиляторов

Прочие признаки

Виды канальных вентиляторов

Есть и другие критерии, по которым различаются канальные вентиляторы, и какой выбрать из них нужно решить с учетом других немаловажных условий:

Виды канальных вентиляторов
  • Материал. Корпус делается из стали, пластика или композитным способом. Крыльчатка – из пластика, стали, алюминия, бронзы. Все эти материалы показывают разную степень стойкости против жара, влаги и открытого огня, а значит, при выборе нужно учитывать условия эксплуатации вентилятора;
  • По уровню шума – стандартные и бесшумные (в шумоизолированном корпусе). Для цехов металлообработки, где постоянно шумно, нет смысла выбирать бесшумную модель. А вот для жилых помещений это обстоятельство имеет большое значение;
  • По скоростным характеристикам – одно- и двухскоростные. Последние позволяют регулировать производительность, экономя электроэнергию и снижая уровень шума;
  • Защита от влаги, пыли, механических воздействий. Здесь следует обратить внимание на решетки, фильтры, прокладки, класс защиты двигателя и, опять же, материалы.
Виды канальных вентиляторов

Виды канальных вентиляторов

Рекомендации по снижению уровня шума

Часто желание отрегулировать скорость вентилятора связано с повышенным уровнем шума, который издает прибор. Устройство должно «звучать» в диапазоне до 55 дБ. Нормальный уровень — 30-40 дБ.

Читайте также:  Рейтинг лучших увлажнителей воздуха для квартиры с Алиэкспресс

Регулятор фактически не уменьшает шумность: на максимальной скорости вентилятор издает такое же звучание, как и раньше. Тише он работает при снижении оборотов.

Чтобы даже на максимальной скорости уровень шума от вытяжки уменьшился, нужно проверить плотность прикрепления корпуса основного прибора к стенке, специальной нише. Зазоры могут быть источниками дополнительной вибрации.

Уплотняются эти промежутки поролоном или полиуретаном. Полезен и осмотр крепежных элементов, которые должны быть хорошо подтянуты. Снизит уровень шума и тонкая изолоновая подложка в вибрирующей поверхности.

А самый действенный способ уменьшить шум вытяжки – подобрать бесшумный канальный вентилятор.

Критерии выбора

Выбирая вентилятор, начинают с изучения его характеристик. Для бытовых устройств параметры следующие:

  • Мощность варьируется от 30 до 310 Вт.
  • Производительность от 160 до 1700 куб метров в час.
  • Напряжение 220 вольт, частота 50 Гц.
  • Давление рабочее от 220 до 900 Па.

При выборе канального вентилятора необходимо знать конфигурацию вентиляционной шахты. Существуют устройства для круглого (в том числе и гибкого), квадратного, прямоугольного воздуховода.

Обратите внимание! Есть возможность установить круглый вентилятор на квадратный канал.

Для этого требуется рассчитать равнозначный диаметр вентилятора для вашего квадратного сечения. Расчет проводят по формуле:

Диаметр вентилятора равен корню квадратному из четырехкратного произведения ширины и высоты сечения канала, деленному на 3,14

D=√4HB/π,

где H – высота, B – ширина.

Вторая значимая величина при выборе канального вентилятора – его производительность, которая указывает на скорость замены воздуха в зависимости от размера помещения.

Стандартные значения для бытовых устройств:

  • 25 – душевая комната;
  • 10 – ванная;
  • 8 – туалетная комната.

Выбирая устройство, стоит обратить внимание на принцип его управления (дистанционный, в ручном режиме) и на число скоростей. Например, для помещения ванной достаточно ручного управления, когда контакты вентилятора подключают к выключателю света. В кухне это может быть вытяжка, управляемая пультом.

Установка и подключение

Установка вентилятора на стену

Схема подключения вентилятора в ванной не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Немного умения и справиться с работой сможет домашний мастер. Конечно, если вы хотите знать, как подключить вентилятор в ванной и вывести провода к квартирной разводке, то нужно понимать, что может быть только два варианта: прибор работает вместе с освещением или автономно.

Вытяжка для ванной и туалета. Виды конструкций и особенности выбора

Чтобы подсоединить конструкцию к освещению, нужно запараллелить его с любым осветительным прибором (хоть бра в ванной), а вот если планируется установка вентилятора в ванной комнате с выделением функции на отдельную клавишу, то придется собрать отдельную ветку электропроводки.

Читайте также:  ТОП-5 схем водоочистки для частного дома

Совет! Когда проводка уже полностью сделана, а штробить стены совсем не хочется, возьмите фазу для вентилятора с выключателя осветительного прибора. Нужно разделить фазу при помощи двойного выключателя, а «ноль» в распределительной коробке, которая расположена ближе всего. Да, придется продолбить штробу от кнопки выключателя до потолочного пространства, но только одну! А вот все остальные провода и кабели спрячутся в потолочной панели или под навесной отделкой.

Установка и подключение

Если дома уже стоит прибор, то важно знать, как снять вентилятор в ванной. Часто это зависит от того, кто ставил вентилятор в ванной или санузле, но общая картина все равно одна:

  • обесточить прибор;
  • открутить крышку;
  • отсоединить провода от клемм питания;
  • открутить держащие винты;
  • вынуть вентилятор из отверстия шахты.

Если прибор не прикручен, а приклеен по всем периметру пластины, придется аккуратно выломать корпус, пользуясь отверткой и молотком. Можно снять конструкцию вместе с облицовкой, если ее тоже будете менять. Важно лишь не расширять отверстие вентиляционной шахты, слишком большое потом придется заделывать или ставить прибор с большим размером диаметра.

Виды вентиляторов для ванной комнаты и критерии выбора вытяжки

И теперь главное: как установить вентилятор в ванную и подключить

Подключение вентилятора к сети

  1. Снять с прибора крышку. Декоративная панель крепится на небольшой болт или же открывается сбоку, посредством нажатия отвертки;
  2. Под крышкой есть одна пара клемм с подведенными проводами;
  3. Откручивая винты клемм, нужно затем присоединить провода, уже подведенные к каналу вентиляции.

Вот и все. Прибор подключен, теперь нужно проверить его работу и наслаждаться чистым воздухом.

Варианты того, как поставить вентилятор в ванной

  1. Можно воспользоваться креплениями, которые предлагает производитель. Но это часто требует сверления дыр в облицовке стен, что не очень удобно.
  2. Можно придумать что-то свое. Например, обычный способ монтажа с помощью силикона белого цвета. Но нужно придумать, как удержать прибор в течение получаса на месте. Обычно мастера пользуются стандартным скотчем.
Установка и подключение

Совет! Если в ванной до потолка уложена плитка и не хочется делать в ней дырки, чтобы закрепить вентилятор в канале, прибор можно приклеить! Для этого нужно намазать обратную сторону панели клеем, вставить вентилятор в отверстие шахты, прижать на 10 секунд и оторвать. Подождать минуту, снова вставить прибор в отверстие и теперь плотно прижать. Теперь вы знаете, как закрепить вентилятор в ванной, где есть кафельная облицовка на всей площади стеновых панелей. Видео об установке можно посмотреть ниже.

Регулировка вентилятора для ванной не составляет никакого труда: если есть переключатель скоростей, то установите один раз нужное количество оборотов и больше вашего вмешательства не потребуется. В случае когда переключателя нет, прибор будет работать на заданной мощности все время, пока включен.

Конечно, установка канального вентилятора, как и радиального, мало чем отличается. Да и вообще, установка прибора принудительной вентиляции в санузле, подвале или на чердаке имеет много похожего, главное, это выбрать место, где установить конструкцию и потом правильно соединить все провода. Но если вы попробовали один раз, то никаких сложностей в дальнейшем не предвидится. Если к вентканалу еще не проведены элементы питания (провода) для прибора, берите провод сечением 0,75-1,5 квадрата – это самый оптимальный вариант.

Совет! Если совсем не умеете обращаться с электричеством, не стоит переживать. В продаже огромное количество вентиляторов, работающих от аккумуляторов и батареек. Такие приборы совершенно не требуют никаких навыков при установке и могут помещаться где и как вам угодно.

Изменение скорости вращения

Вентилятор в общем виде – ротор с закрепленными определенным образом лопатками. При вращении лопатки сталкиваются с воздухом и отбрасывают его в некотором направлении. По конструкции различают:

  • Осевой – направление нагнетаемого и всасываемого вздоха совпадают. Вентилятор предназначен для охлаждения чего-либо: кулеры в компьютерах, бытовые приборы, шахтные вентиляторы, аппараты для дымоудаления.
  • Радиальный – центробежный. Воздух всасывается с одной стороны вентилятора, нагнетается по другую сторону – под прямым углом. Радиальные вентиляторы используют в промышленности.
  • Тангенциальный – имеет сложное строение по типу «беличьего колеса». Воздух всасывается вдоль периферии и нагнетается под прямым углом. Такая конструкция стоит в кондиционерах, воздушных завесах, холодильниках.
  • Безлопастный – по сути, нагнетатель воздуха. В быту почти не встречается.
Изменение скорости вращения

Любой вентилятор в силу специфики конструкции работает на полную мощность. Это приводит к быстрому износу прибора и поломкам. Максимально мощный поток воздуха требуется не все время. Чтобы уменьшить обороты вентилятора, нужно подключить специальное устройство.