XNUMX단 속도 팬. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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아시다시피 욕실의 공기는 항상 습도가 높습니다. 수증기는 환기 덕트 개구부에 설치된 배기 팬을 사용하여 가장 자주 제거됩니다. 시중에는 특수 방습 욕실 팬이 있습니다. 팬 성능이 높을수록 습기가 더 빨리 제거되지만 소음도 높아집니다.

낮에는 외부 소음이 높을 때 배기 팬의 소음이 들리지 않습니다. 그런 다음 공기의 습도를 빠르게 줄이기 위해 최대 속도 모드로 사용하는 것이 바람직합니다. 저녁에는 팬 작동이 더 눈에 띕니다. 이 경우 저속 모드로 전환할 수 있습니다.

이 팬은 비동기식 모터를 사용합니다. 유도 전동기의 속도는 공급 전압의 주파수를 변경하여 변경됩니다. 팬 모터 속도를 줄이는 쉬운 방법이 있습니다. 이에 기여하는 두 가지 요소는 팬 모터가 상대적으로 적은 전력을 소비하고 기계적 부하가 일정하다는 것입니다. 엔진 속도를 줄이는 가장 쉬운 방법은 예를 들어 밸러스트 반응 요소인 커패시터를 켜서 공급 전압을 낮추는 것입니다.

밸러스트 커패시터를 선택하려면 공급 전압에 대한 엔진 속도의 의존성을 제거해야 합니다.

예를 들어 그림에서. 그림 1은 25W의 전력과 250m의 용량을 가진 "Venis Turbo"팬의 공급 전압에 대한 엔진 속도의 실험적 의존성을 보여줍니다.³/시간. 속도가 절반으로 줄어들기 전에 종속성이 제거되었습니다. RPM은 디지털 레이저 비접촉 타코미터로 측정되었습니다.

쌀. 1. 공급 전압에 대한 엔진 속도의 실험적 의존성

이 표는 의존성에 대한 실험 데이터를 나열합니다. n = f(U_피트). 종속성은 최소 제곱법을 사용하여 XNUMX차 다항식으로 근사화됩니다.

종속성을 제거한 결과 n = f(U_피트)

3차 및 선형 근사 함수는 큰 오류를 제공합니다. 이것은 근사값을 비교하여 설정되었습니다. 따라서, 다항식의 차수를 XNUMX보다 크게 증가시키는 것은 어떠한 이점도 제공하지 않는 것으로 밝혀졌다.

분석적 근사의 형식은 다음과 같습니다.

n = 2,3524 10^-3 유³_피트 - 1,5116U²_피트 + 328,22 유³_피트 - 21512 [rpm, V] (1)

실험 포인트의 최대 편차는 23rpm입니다.

역함수의 분석적 근사는 다음과 같은 형식을 갖습니다.

n = 6,8928 10^-8 · N³ - 3,5139 10^-4 · n² + 0,61694 n - 21,37 [V, rpm] (2)

실험 포인트의 최대 편차는 3,56V입니다.

얻은 의존성을 기반으로 회전수 n을 결정합니다._nom U에서_구덩이1 = 220V 및 필요한 공급 전압 U_구덩이2 n을 얻기 위해_nom/2. 특정 경우 결과는 다음과 같습니다. n_nom = 2584rpm(U_구덩이1= 220V) 및 U_구덩이2 = n의 경우 140V_nom/ 2 \u1292d \u790d XNUMXrpm. 실험적으로 밸러스트 커패시터를 선택하여 모터에 필요한 전압에 도달하면 필요한 커패시턴스 값을 결정합니다. 이 특별한 경우에는 XNUMXnF였습니다. 이 값은 여러 커패시터를 병렬로 연결하여 얻습니다. 모터 파라미터의 분산으로 인해 밸러스트 커패시터의 값이 약간 조정될 수 있습니다.

한 가지 기능에주의를 기울일 필요가 있습니다. 전기 모터에는 저항성-유도성 임피던스가 있습니다. 모터 권선과 함께 커패시터는 직렬 발진 회로를 형성합니다.

이 회로의 공진 주파수에서 회로의 품질 요소에 따라 전기 모터와 커패시터에 증가된 전압이 나타날 수 있습니다. 이 경우 커패시터의 고장이 가능합니다.

무화과. 2는 커패시터의 커패시턴스에 대한 모터 공급 전압의 이론적 의존성을 보여줍니다. 높은 커패시턴스 값에서 공급 전압은 주전원 전압이 되는 경향이 있습니다. 이 경우 공진 주파수까지의 영역에서 곡선이 더 가파릅니다. 이 종속성은 커패시터의 커패시턴스 선택이 작은 값에서 시작하여 천천히 증가시켜야 함을 의미하며 그 반대도 마찬가지입니다!

쌀. 2. 밸러스트 커패시터의 커패시턴스에 대한 팬의 공급 전압 의존성

무화과. 도 3은 팬 제어의 개략도를 도시한다. 밸러스트 커패시터 그룹 C1 *, 방전 저항 R1 및 요소 C2, R2, R3, VD1-VD5의 작동 표시를 위한 전원 공급 회로는 플라스틱 팬 하우징 내부에 있습니다. 빨간색 네온은 공기 흐름과 더 잘 연결된 파란색 LED로 교체되었습니다. 회로 R2 R3 C2는 전류 제한입니다. 브리지 정류기(VD1-VD4, VD6-VD9 및 VD10-VD13)는 실제로 단락 모드에서 작동하므로 비전도성 다이오드의 역전압이 거의 없습니다. U와 함께 다이오드를 사용할 수 있습니다._OBR 최대 50V.

쌀. 3. 팬 제어 및 알람 회로(확대하려면 클릭)

3선 공급 라인이 팬에 연결됩니다. 동일한 패널에 있는 두 개의 스위치 SA1, SA2에 의해 제어되며 각 절반의 독립적인 기계적 움직임, 스위치 SA1은 팬을 켜고 끄기만 하고 스위치 SA2는 회전 속도(50% 또는 100%)를 결정합니다. 팬 작동 모드는 파란색 LED VD15 및 VD16으로 표시됩니다. VD14 제너 다이오드는 VD10, VD13 다이오드를 연결하는 전선이 파손될 경우 VD15...VD16 다이오드를 고장으로부터 보호합니다.

50% RPM 모드에서 모터는 밸러스트 커패시터 C1을 통해 전원이 공급됩니다. 옵토커플러 LED는 저항 R5와 브리지 VD6-VD9를 통해 전원이 공급됩니다. 옵토커플러의 포토트랜지스터는 VD16 LED를 션트하므로 VD15 LED만 켜집니다.

100% rpm 모드에서 엔진은 옵토커플러 LED에 의해 직접 전원이 공급되고 전류가 흐르지 않으며 포토트랜지스터가 닫히고 VD15 및 VD16 LED가 모두 켜집니다.

모든 LED는 반파 정류기로 전원을 공급받을 수도 있지만 깜박임이 나타나고 빛의 강도가 낮아집니다.

더 큰 안전을 위해 위상 도체가 SA1 스위치에 연결됩니다.

저자: 게오르기 디미트로프

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