Одноканальный диммер 220в для arduino от robotdyn в киеве и украине

Зачем регулировать скорость

Итак, возникает резонный вопрос, для какой цели необходимо осуществить подключение вентилятора к регулятору скорости. Прежде всего стоит упомянуть про реальные возможности и ресурс вентилятора. Если на протяжении всего срока его эксплуатации он будет работать на полной своей мощности, то это приведет к сокращению срока эксплуатации или выхода из строя ряда деталей. Как следствие, наступают поломки.

Совет! Выбирая вентилятор для помещения обязательно учитывайте площадь комнаты, ведь у каждого прибора есть свой максимум. Если установить его в сильно большой комнате, то он будет работать под серьезной нагрузкой. По этой причине выбирайте то устройство, у которого есть запас мощности.

Современная жизнь требует использования большого количества бытовой техники. Так, в них есть различные детали и элементы, которые при работе нагреваются. Чтобы они не перегревались устанавливаются вентиляторы, например, в компьютере или духовом шкафу. И не всегда требуется, чтобы подключенный вентилятор работал на всю свою мощность. Ведь зачастую нагрузка на технику может незначительно увеличиться, а если вентилятор будет работать с одной скоростью, то может произойти перегрев.

Только представьте себе офис или другое помещение, где наблюдается большое скопление бытовой техники. В процессе ее работы может образовываться шум до 50 децибел. А представьте, если все имеющиеся вентиляторы одновременно будут работать на всю свою мощность. Как следствие, регулятор скорости способен снизить весь шум. Более того, это позволит рационально использовать электроэнергию, ведь далеко не во всех случаях требуется полной мощности устройства.

Как видно, существует множество причин, для чего к подключенному агрегату дополнительно устанавливается регулятор скорости. Теперь рассмотрим основные особенности трех типов регуляторов скорости, а потом узнаем, как выполнить подключение своими руками.

Принцип работы регулятора на симисторе

Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой. Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод. Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением.

Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы

Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов

Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.

Регулятор оборотов для болгарки

Регулятор оборотов мотора – это не только переменный резистор, понижающий напряжение. Нужен электрический контроль величины силы тока, по другому с падением оборотов будет пропорционально понижаться мощность, а соответственно и вращающий момент. И это понятно, наступит критически малая величина напряжения, когда при мельчайшем сопротивлении диска электродвигатель просто не будет иметь возможности повернуть вал. Потому, самый обычный регулятор нужно высчитать и выполнить типа проработанной схемы.

А более продвинутые (и соответственно дорогие) модели оснащаются регуляторами на базе интегральной микросхемы.

Если рассматривать электронную схему болгарки по большому счету, то она состоит из регулятора оборотов и модуля плавного запуска. Электроинструменты, снаряженные продвинутыми электрическими системами, значительно дороже собственных обычных братьев. Потому не каждый домашний мастер сможет приобрести такую модель. А без этих электрических блоков остается только обмотка электромотора и кнопка включения.

Надежность современных электрических компонент УШМ превосходит ресурс обмоток мотора, потому не бойтесь приобретения электроинструмента, снаряженного такими приспособлениями. Ограничителем вам больше понравятся только стоимость изделия. Что, юзеры дешевых моделей без регулятора в какой-то момент приходят к самостоятельной его установке. Блок всегда можно купить в готовом виде либо сделать без помощи других.

Пробы приспособить обыденный диммер мдля регулировки яркости лампы ничего не даст. Все, эти устройства рассчитаны на совсем другую нагрузку. Во-2-х, механизм работы диммера не совместим с управлением обмоткой электромотора. Потому приходится монтировать отдельную схему, и выдумывать, как ее расположить в корпусе инструмента.

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Вентилятор вытяжной и диммер для света — не дружат?

В продолжение темы про вентиляцию на кухне в хрущевке. Итак, в шкафу, закрывающем вентканал, прорезал отверстие, из стены выломал решетку времен царя Хрущева. К стенке шкафа прикрутил… хз, не помню, как называется. В дверце шкафа вырезал отверстие под вентилятор фирмы propellerpro.ru 150. Все это соединил гофрой 150 с хомутами. Подвел 220 — заработало, вентиляцию продуло — появилась тяга. Но надумал я плавную регулировку оборотов, спросил у саппорта вентиляторов — можно, ставьте. Ну, я и поставил. А при включении в вентиляторе появился писк противный. От чего это зависит и как бороться?

Почему нельзя регулировать скорость вращения вентилятора диммером

Для регулирования скорости вращения однофазных электродвигателей на напряжение питания 220 В применяются симисторные регуляторы скорости вращения.

Диммер (симисторный светорегулятор), в свою очередь, разработан для управления резистивной нагрузкой и должен применяется только как регулятор яркости свечения ламп.

В паспортах и руководствах по эксплуатации обычно есть указание на недопустимость использования диммера для управления двигателем.

Например, в описании диммера 300W фирмы Eljo (Швеция) указано: индуктивная и емкостная нагрузка (обычные трансформаторы, флуоресцентные лампы и электродвигатели) не могут работать с данными диммерами.

Различия в схемах управления:

В диммерах и симисторных регуляторах скорости применены близкие схемы управления. Обе используют принцип фазового управления, когда изменяется момент включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. Для простоты обычно говорят, что изменяется выходное напряжение.

Схема симисторного регулятора отличается от схемы диммера в следующем:

· 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

Для чего это необходимо:

1. Вращающий момент асинхронного двигателя падает пропорционально квадрату подаваемого напряжения. При достижении нижнего порога по напряжению двигатель может не запуститься. Для однофазных осевых и канальных вентиляторов нижним значением являются 40-60 В.

Ввиду того, что двигатель не вращаясь, все равно потребляет ток, обмотки вентилятора начинают нагреваться. Двигатель начинает издавать характерный звук (гудеть). В результате, если двигатель не оснащен надежной внутренней термозащитой, перегорает в течение часа.

В симисторных регуляторах, минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор, устанавливается на заводе-изготовителе. Обычно это 80-100 В. Это гарантирует нормальную работу вентилятора при низких напряжениях.

2. При запуске двигатель кратковременно потребляет ток, в 6-7 раз больше максимального рабочего (пусковой ток). Для надежной работы при пуске двигателя применяется симистор с большим рабочим током.

3. Для правильной защиты двигателя от перегрузки по току (повышенное напряжение сети, перегрев подшипников и т.п.) величина максимального тока предохранителя должна быть подобрана по типу двигателя. Для симисторных регуляторов это значение на 15-20% выше максимального тока двигателя.

4. При подаче уменьшенного напряжения мощность двигателя падает и ротор начинает проскальзывать относительно поля статора. При определенных оборотах происходит фазовый сдвиг и двигатель начинает кратковременно потреблять ток выше, чем максимальный рабочий. Для недопущения такой ситуации в схему симисторного регулятора устанавливается дополнительный демпфирующий конденсатор и более мощный симистор.

5. Форма синусоиды при фазовом регулировании индуктивной нагрузки более сложна, чем при управлении активной нагрузкой, поэтому необходим дополнительный конденсатор подавляющий высокочастотный спектр помех. Диммер, управляющий вентилятором, может создавать помехи видимые на экране компьютера или телевизора.

Нередко в домашнем хозяйстве требуется установка регулятора скорости вращения вентилятора. Сразу следует отметить, что обычный диммер для регулировки яркости освещения не подойдет для вентилятора

Современному электродвигателю, особенно асинхронному, важно иметь на входе правильной формы синусоиду, но обычные диммеры для освещения искажают ее довольно сильно. Для эффективной и правильной организации регулировки скорости вентиляторов необходимо:

Использовать специальные регуляторы, предназначенные для вентиляторов.
Учитывайте, что эффективно и безопасно регулировке поддаются только специальные модели асинхронных электромоторов, поэтому перед покупкой узнавайте из технических характеристик о возможности регулировки числа оборотов методом понижения напряжения.

Сборка прибора своими руками

Самодельный контроллер скорости вентилятора

Контроллер представляет собой сопротивление, подсоединяемое по специфической схеме. Собрать простейший вариант для управления бытовым вентилятором можно своими руками. Понадобится для этого 3 детали: переменный и постоянный резисторы и транзистор.

К центральному контакту переменного резистора припаивают базу транзистора. К крайнему выводу резистора подсоединяют коллектор.
К другому краю резистора методом пайки прикрепляют постоянный резистор сопротивлением в 1 кОм. Второй вывод постоянного резистора припаивают к эмиттеру транзистора.
К коллектору транзистора крепят кабель входного напряжения, а «плюсовой» выход фиксируют к эмиттеру транзистора.
Чтобы проверить работу элемента, провод от эмиттера присоединяют к «плюсовому» проводу вентилятора. Провод выходного напряжения от самодельного ребоаса подсоединяют к блоку питания. «Минусовый» провод вентилятора прикрепляют напрямую, не включая в схему регулятор.
Включают блок питания в сеть. Понижают и увеличивают скорость вращения кулера, поворачивая колесико переменного резистора.

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.

Режим работы

обогрев: установите температуру включения ниже температуры выключения и применяйте терморегулятор с обогревателем
охлаждение: установите температуру включения выше температуры выключения и применяйте терморегулятор с охладителем

За работу прибора отвечает встроенный микропроцессор и специально созданное программное обеспечение. Уникальный алгоритм постоянно анализирует состояние среды и поддерживает её на оптимальном уровне, отображая текущее значение температуры на дисплее. Программное обеспечение, разработанное инженерами нашего предприятия, делает терморегулятор очень простым и поистине идеальным вариантом решения для регулировки температуры.

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя – разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n₁ – скорость вращения магнитного поля

n₂– скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения – из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз – то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор – это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

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.

Преимущества данной схемы:

неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
хорошая перегрузочная способность трансформатора

Недостатки:

большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
все недостатки присущие регулировке напряжением

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

В данной схеме используются ключи – два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки – ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования – пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно – шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения – для гарантированного старта двигателя
используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

Достоинства тиристорных регуляторов:

Недостатки:

можно использовать для двигателей небольшой мощности
при работе возможен шум, треск, рывки двигателя
при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
все недостатки регулирования напряжением

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

Транзисторный регулятор напряжения

Как называет его сам производитель – электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы – полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы – диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

Плюсы электронного автотрансформатора:

Небольшие габариты и масса прибора
Невысокая стоимость
Чистая, неискажённая форма выходного тока
Отсутствует гул на низких оборотах
Управление сигналом 0-10 Вольт

Слабые стороны:

Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
Все недостатки регулировки напряжением

Исходный код программы (скетча)

Arduino

int TRIAC = 6;
int speed_val=0;
void setup()
{
pinMode(TRIAC, OUTPUT);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(3), zero_crossing, CHANGE);
}
void zero_crossing()
{
int chop_time = (200*speed_val);
delayMicroseconds(chop_time);
digitalWrite(TRIAC, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIAC, LOW);
}
void loop()
{
int pot=analogRead(A0);
int data1 = map(pot, 0, 1023,10,40);
speed_val=data1;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

intTRIAC=6;

intspeed_val=;

voidsetup()

{

pinMode(TRIAC,OUTPUT);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(3),zero_crossing,CHANGE);

}

voidzero_crossing()

{

intchop_time=(200*speed_val);

delayMicroseconds(chop_time);

digitalWrite(TRIAC,HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(TRIAC,LOW);

}

voidloop()

{

intpot=analogRead(A0);

intdata1=map(pot,,1023,10,40);

speed_val=data1;

}

Основные параметры

Питание драйвера 7-15 В постоянного тока
Потенциометр для управления скоростью двигателя
Частота ШИМ по умолчанию 10.582 кГц (5.291 кГц – 164 кГц)

М/с MC3PHAC — это монолитный интеллектуальный контроллер, разработанный специально для удовлетворения потребности в недорогих 3-фазных системах управления электродвигателем переменного тока с регулировкой скорости вращения. Устройство адаптируется и настраивается в зависимости от его параметров. Оно содержит все активные функции, необходимые для реализации части управления с открытым контуром. Всё это делает MC3PHAC идеально подходящей для устройств, требующих поддержки управления двигателем переменного тока.

В состав MC3PHAC входят защитные функции, состоящие из контроля напряжения шины постоянного тока и входа неисправности системы, которые немедленно отключат модуль ШИМ при обнаружении неисправности системы.

Все выходные сигналы TTL уровня. Вход для блока питания 5-15 В постоянного тока, постоянное напряжение на шине должно быть в пределах 1.75 — 4,75 вольта, DIP-переключатель предусмотрен на плате для установки под двигатели с частотой 60 или 50 Гц, перемычки помогают установить полярность выходного ШИМ-сигнала, то есть активный низкий или активный высокий уровень, что позволяет использовать эту плату в любом модуле, так как выход можно установить активный низкий или высокий. Потенциометр PR2 помогает регулировать скорость двигателя. Для изменения базовой частоты, времени отключения ШИМ, других возможных параметров — изучайте даташит. Файлы платы — в архиве

Управление скоростью. Синхронная частота электродвигателя может быть задана в режиме реального времени для любого значения от 1 Гц до 128 Гц регулировкой потенциометра PR2. Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц на вольт. Обработка 24-битным цифровым фильтром для того чтобы увеличить стабильность скорости.

Управление ускорением. Ускорение двигателя может быть задано в режиме реального времени в диапазоне от 0,5 Гц/сек до 128 Гц/сек, путем регулировки потенциометра PR1. Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц/секунду на вольт.