XNUMXスピードシングルスピードファン。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無線電子工学と電気工学の百科事典 / 時計、タイマー、リレー、負荷スイッチ

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ご存知のとおり、バスルームの空気は常に高い湿度に保たれています。 水蒸気は、換気ダクトの開口部に取り付けられた排気ファンを使用して除去されることがほとんどです。 特別な耐湿性の浴室用換気扇が市販されています。 ファンの性能が高いほど湿気の除去は速くなりますが、騒音も高くなります。

日中、外の騒音が大きくなると、排気ファンの騒音は聞こえなくなります。 空気の湿度を素早く下げるために、フルスピードモードで使用することが望ましいです。 夕方になると扇風機の作動が顕著になります。 この場合、低速モードに切り替えることができます。

これらのファンは非同期モーターを使用しています。 誘導モーターの速度は、供給電圧の周波数を変えることによって変わります。 ファンモーターの速度を下げる簡単な方法があります。 これには XNUMX つの要因が寄与しています。ファン モーターの消費電力が比較的少ないことと、その機械的負荷が一定であることです。 エンジン速度を下げる最も簡単な方法は、供給電圧を下げることです。たとえば、バラスト無効要素であるコンデンサをオンにすることです。

バラストコンデンサを選択するには、エンジン回転数の電源電圧への依存性を取り除く必要があります。

例として、図に示します。 図 1 は、出力 25 W、容量 250 m の「Venis Turbo」ファンの供給電圧に対するエンジン速度の依存性を実験的に示しています。³/時間。 速度が半分になる前に依存関係が解消されました。 RPMはデジタルレーザー非接触タコメーターで測定されました。

米。 1.エンジン速度の供給電圧への実験的依存性

この表は、依存性n = f（U_ピート）。 依存関係は、最小二乗法を使用して XNUMX 次多項式で近似されます。

依存関係を削除した結果n=f（U_ピート)

二次近似関数や線形近似関数では誤差が大きくなります。 これは、近似値を比較することによって確立されました。 したがって、多項式の次数を 3 より大きくしても何の利点もないことがわかりました。

分析的近似の形式は次のとおりです。

n = 2,3524 10^-3 ・U³_ピート - 1,5116U²_ピート + 328,22U³_ピート - 21512 [rpm、V] (1)

実験点の最大偏差は 23 rpm です。

逆関数の解析的近似は、次の形式をとります。

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

実験点の最大偏差は3,56Vです。

得られた依存性に基づいて、回転数nを決定します。_ノーム Uで_pit1 =220Vおよび必要な供給電圧U_pit2 nを取得する_ノーム/2. 特定のケースでは、結果は次のようになります。 n_ノーム = 2584 rpm (U_pit1= 220 V) および U_pit2 =nの場合は140V_ノーム/ 2 \u1292d \u790d XNUMX rpm。 実験的には、バラストコンデンサを選択することで、モーターに必要な電圧に達したときに必要な静電容量値を決定します。 この特定のケースでは、XNUMX nF でした。 この値は、いくつかのコンデンサを並列接続することによって得られます。 モーターパラメータのばらつきにより、バラストコンデンサの値は若干調整される場合があります。

ある特徴に注意する必要があります。 電気モーターには抵抗性と誘導性のインピーダンスがあります。 コンデンサはモーター巻線とともに直列振動回路を形成します。

この回路の共振周波数では、回路の品質係数に応じて、電気モーターとコンデンサーに電圧が上昇する可能性があります。 この場合、コンデンサが故障する可能性があります。

図上。 図２は、コンデンサの静電容量に対するモータ供給電圧の理論的依存性を示している。 静電容量値が大きい場合、電源電圧は主電源電圧に近づく傾向があります。 この場合、共振周波数までの領域では曲線が急峻になります。 この依存性は、コンデンサの静電容量の選択は、小さな値から始めてゆっくりと増加させる必要があり、その逆ではないことを示唆しています。

米。 2. ファンの電源電圧とバラストコンデンサの静電容量の依存性

図上。 図３は、ファン制御の概略図を示す。 バラストコンデンサグループ C3 *、放電抵抗 R1、および素子 C1、R2、R2、VD3 ～ VD1 の動作表示用の電源回路は、プラスチック製のファンハウジング内にあります。 赤いネオンは青い LED に置き換えられ、エアフローとの関連性が向上しました。 回路 R5 R2 C3 は電流制限です。 ブリッジ整流器 (VD2 ～ VD1、VD4 ～ VD6、および VD9 ～ VD10) は実際には短絡モードで動作するため、非導通ダイオードの逆電圧は実質的に発生しません。 Uでダイオードを使用できます_OBR 最大50Vまで。

米。 3. ファン制御とアラーム回路 (クリックして拡大)

3 線式電源ラインがファンに接続されています。 これは、同じパネル上の 1 つのスイッチ SA2、SA1 によって制御され、それぞれの半分が独立して機械的に動作します。スイッチ SA2 はファンのオン/オフのみを切り替え、スイッチ SA50 は回転速度 - 100% または 15% を決定します。 ファンの動作モードは青色 LED VD16 および VD14 によって示されます。 VD10 ツェナー ダイオードは、VD13、VD15 ダイオードを接続するワイヤに断線が発生した場合に、VD16...VDXNUMX ダイオードを故障から保護します。

50% RPM モードでは、モーターにはバラスト コンデンサ C1 を通じて電力が供給されます。 フォトカプラ LED は、抵抗 R5 とブリッジ VD6-VD9 を介して電力が供給されます。 フォトカプラのフォトトランジスタは VD16 LED をシャントするため、VD15 LED のみが点灯します。

100% rpm モードでは、エンジンはフォトカプラ LED によって直接電力供給され、電流は流れず、フォトトランジスタは閉じられ、VD15 と VD16 の両方の LED が点灯します。

すべての LED は半波整流器によって電力を供給することもできますが、その場合ちらつきが発生し、発光の強度が低くなります。

安全性を高めるために、相導体が SA1 スイッチに接続されています。

作者:ゲオルギ・ディミトロフ

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