Как снизить обороты на вентиляторе

При недостаточной естественной циркуляции воздуха в помещениях – жилых, технических, хозяйственных – устанавливают вентиляторы. Приборы обеспечивают воздухообмен на уровне, необходимом для работы оборудования или создания комфортных условий пребывания. Работают аппараты в разном режиме, так как в течение суток требования к воздухообмену изменяются. Увеличить или уменьшить скорость вращения вентилятора можно с помощью контроллера скорости.

Изменение скорости вращения


Принцип работы вентилятора — затягивание воздуха лопастями и перенос его по каналу вентиляции

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.

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.

Элемент для уменьшения оборотов вентилятора


Контроллер скорости работы вентилятора

Регулирует скорость вращения контроллер скорости. Уменьшаться она может по 2 механизмам:

  • изменение частоты тока – чем она ниже, тем меньшее количество оборотов делает кулер;
  • изменение напряжения, поступающего на обмотку.

В абсолютном большинстве случаев используются приборы 2 типа. Приспособления, изменяющие частоту, обычно стоят намного дороже вентилятора.

Контроллеры могут быть механическими и автоматическими. Первые регулируются вручную с помощью колесика. Уменьшать можно как плавно, так и ступенчато – это зависит от типа прибора, чаще всего это симисторные модели. В сложных системах устанавливают контроллеры с автоматическим управлением. Здесь сигналом к снижению числа оборотов служат показатели датчиков: температурных, влажностных, газовых, фотодатчиков. Их главная задача – снизить потребление энергии, когда система функционирует в оптимальном режиме и не нуждается в усиленном охлаждении.

Уменьшение скорости вращения вентилятора вытяжки


Цифровой контроллер скорости вентилятора

В системах принудительного кондиционирования обычно ставят канальные вентиляторы. На максимальной мощности приборы работают только в тяжелых условиях – промышленном цеху. В офисах компаний, коммерческих помещениях и даже в лабораториях мощность вытяжки изменяют в зависимости от времени суток и характера деятельности.

Чтобы уменьшить скорость канального вентилятора, нужно установить ступенчатый контроллер. Регулятор снижает напряжение, подаваемое на обмотку. При этом падает и скорость вращения лопастей. Трансформаторный ступенчатый контроллер оптимален, когда скорость вращения кулера удобнее регулировать вручную, например, чтобы снизить шум в какое-то время.

Если скорость кулера находится в зависимости от температуры или уровня влажности, ставят электронный модуль с автоматическим управлением.

Автоматические контроллеры нередко оснащаются аварийными индикаторами, лампами сигнализации и даже возможностью гальванической развязки с сетью.

Назначение контроллера

Регуляторы вращения кулера выполняют несколько задач:

  • Экономия электроэнергии – на максимальной мощности вентилятор потребляет максимальное же количество электроэнергии. Это невыгодно. Возможность снизить число оборотов, когда в этом нет нужды, позволяет уменьшить счета за электричество.
  • Увеличение срока работы оборудования – вентилятор включает движущиеся части. При интенсивной работе они быстро изнашиваются и выходят из строя. Уменьшив число оборотов, можно увеличить срок эксплуатации вытяжки, кондиционера, холодильника.
  • Снижение уровня шума – вентилятор на максимальной мощности создает относительно небольшой шум. Но если приборов несколько, уровень шума превышает терпимые 50 дБ. Если понизить число оборотов, шум тоже снижается.
  • Поддержка постоянного режима – без контроллера вентилятор может находиться только в 2 состояниях: работа на полной мощности и отключение. При работе в вентиляционной системе прибор периодически включается и выключается. Такой режим приводит к перегреву аппарата и перерасходу электроэнергии. Контроллер обеспечивает инверсионный принцип работы: снижение и увеличение числа оборотов без скачков напряжения.

Контроллер можно установить на системы вытяжки на кухне или вентиляции офиса, а также на бытовые приборы и оборудование: холодильники, компьютеры.

Основные разновидности


Принцип работы контроллеров — снижение напряжения, подаваемого на обмотку вентилятора

Чтобы снизить или увеличить скорость вращения вентилятора, нужно подобрать устройство необходимой конструкции. Выделяют несколько видов контроллеров. Самая известная классификация – по принципу управления. Однако все они относятся к приборам, изменяющим величину напряжения на обмотку.

Тиристорные или симисторные

Предназначены для работы с однофазными аппаратами, имеющими защиту от перегрева. Здесь реализуются принцип фазового управления. 2 тиристора, соединенные встречно-параллельно, образуют симистор. При прохождении напряжения через ноль тиристор «отрезает» часть в начале или в конце волны напряжения в зависимости от схемы управления. В итоге среднеквадратичное напряжение изменяется.

Тиристорные контроллеры эффективны, компактны, создают мало шума. Однако подключить их можно только к электродвигателям, спроектированным с учетом такой возможности.

При частоте в сети в 50 Гц симисторные контроллеры действуют хуже: слышны рывки и шум при работе.

Частотные

Изменяют частоту напряжения, подаваемого на вентилятор. С их помощью получают напряжение от 0 до 480 В. Частотные контроллеры – главный способ регулировки в инверторных аппаратах: кондиционерах, преобразователях. Однако работать регулятор может только с трехфазными электродвигателями, что ограничивает его применение.

Трансформаторные


Трансформаторный регулятор скорости вентилятора

Модели рассчитаны на обеспечение наиболее мощных вентиляторов. Выпускают одно- и трехфазные приборы. Чаще всего это ступенчатые регуляторы. Они повышают и понижают напряжение через определенный интервал, который указывается в маркировке. Однако есть варианты, обеспечивающие плавную регулировку.

Трансформаторные регуляторы громоздки, стоят недорого. Прибор можно монтировать на стенах, внутри стен, прямо внутри установки. Контроллер может обслуживать несколько вентиляторов и отличается высокой надежностью.

Правила подключения устройства


Схема подключения контроллера

Регулятор для уменьшения оборотов вентилятора может смонтировать и настроить специалист. В простых случаях с такой задачей справляются самостоятельно.

Способы установки контроллеров зависят от типа устройства: настенный, внутристенный вариант, модель для установки внутри корпуса, реобас для регулировки вращения кулеров в системном блоке и прочее. Схема подключения регулятора имеется в инструкции к прибору. Изучив руководство, можно разобраться, как подсоединить прибор и обслуживать его.

  1. Настенные и внутристенные варианты закрепляют на стену шурупами или дюбелями. Крепеж обычно входит в комплект.
  2. Регулятор подключают к питающему кабелю по схеме, приведенной производителем. Задача сводится к обрезке проводов ноля, фазы и земли и последовательного присоединения жил к входным и выходным клеммам.
  3. Прежде чем начать монтаж, нужно убедиться, что сечение соединительного питающего кабеля соответствует максимальному току подсоединяемого контроллера.
  4. Если вентилятор оснащен собственным выключателем. Последний необходимо демонтировать и заменить на контроллер.

Чтобы снизить обороты компьютерного кулера, используют устройство дополнительного сопротивления или его усовершенствованный вариант – реобас. Предварительная работа здесь сложнее. Необходимо правильно оценить, какова допустимая температура для каждого элемента оборудования: материнской платы, процессора графической карты. В противном случае снижение скорости кулера приводит к перегреву и поломке процессора или платы.

Принцип подключения реобаса: провода от вентилятора обрезают и подсоединяют к регулятору по схеме, указанной производителем. Реобас удобнее тем, что контролирует сразу несколько вентиляторов, в то время как дополнительное сопротивление снижает обороты только у 1 устройства.

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.

  1. К центральному контакту переменного резистора припаивают базу транзистора. К крайнему выводу резистора подсоединяют коллектор.
  2. К другому краю резистора методом пайки прикрепляют постоянный резистор сопротивлением в 1 кОм. Второй вывод постоянного резистора припаивают к эмиттеру транзистора.
  3. К коллектору транзистора крепят кабель входного напряжения, а «плюсовой» выход фиксируют к эмиттеру транзистора.
  4. 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.
  5. Включают блок питания в сеть. Понижают и увеличивают скорость вращения кулера, поворачивая колесико переменного резистора.

Самоделка совершенно безопасна для вентилятора, поскольку «минусовый» провод подсоединен напрямую. Даже если контроллер замкнет, кулер не пострадает.

Ссылка на основную публикацию