Lüfterdrehzahlregler für 220 V: Schaltungen und Funktionsweise

Für den effizienten Betrieb des Lüfters, der aus dem Industrienetz gespeist wird, kommt ein Drehzahlregler zum Einsatz. Ein 220-Volt-Lüfter mit Regulierung kann praktisch geräuschlos werden und Komfort erhöhen die von ihm bedienten Räumlichkeiten. Um die Geschwindigkeit zu regulieren, ist es nicht notwendig, ein fertiges Gerät zu kaufen, auch ohne spezielle Kenntnisse ist es einfach, es selbst zusammenzubauen.

So funktioniert der Lüfter

Laut technischer Definition ist ein Ventilator ein Gerät, das der zum Bewegen von Gas durch Erzeugung von Überdruck oder Vakuum. Je nach Bauart ist er in axial und radial unterteilt. Fast alle im Alltag eingesetzten Ventilatoren sind axial ausgeführt. Die Verwendung dieses Typs zeichnet sich durch die Bequemlichkeit aus, gerichtete Luft unterschiedlicher Stärke und unterschiedlichem Druck zu erhalten. Fans teilen am Einsatzort, Sie können sein:

• Mehrzonen;
• Kanal;
• Boden;
• Decke;
• Fenster.

Axial, ein anderer Name, Axialventilatoren, die als Haupteinheit verwendet werden Arbeitsrad. Dieses Rad befindet sich auf der Achse des Elektromotors, enthält einen Außenrotor und hat in seiner Konstruktion unter Berücksichtigung der aerodynamischen Eigenschaften schräg angeordnete Schaufeln. Dank dieser Anordnung erfolgt die Erzeugung und Bildung eines Luftstroms.

Als Elektromotor wird ein Einphasenmotor verwendet. Asynchronmotor, deren Achse die Bewegungen des von ihr eingeblasenen oder ausströmenden Luftstroms wiederholt. Ein solcher Elektromotor besteht aus einem Rotor, der in einem Stator untergebracht ist. Der Abstand zwischen ihnen beträgt nicht mehr als zwei Millimeter. Der Stator hat die Form eines Kerns mit Nuten, durch die die Wicklung gewickelt wird. Der Rotor sieht aus wie ein bewegliches Teil mit einer Welle, die einen Kern mit einer kurzgeschlossenen Wicklung enthält. Dieses Design ähnelt einem Eichhörnchenrad.

Wenn ein Wechselstrom an die Statorwicklung angelegt wird, tritt nach den Gesetzen der Physik ein magnetischer Wechselfluss auf. An einem geschlossenen Leiter innerhalb dieser Strömung entsteht elektromagnetische Induktion (EMF), wodurch auch ein Strom auftritt. Aus diesem Grund erscheint ein Leiter mit einem Strom in einem magnetischen Wechselfeld. Dies führt zur Drehung des Leiters, also des Rotors.

Um also einen Lüfterdrehzahlregler für 220 V zu erstellen, muss der Wert der auf den Rotor wirkenden Wirkung geändert werden Magnetfeld. Der Wert des Magnetfeldes wiederum hängt von der Stärke des Stroms ab, was bedeutet, dass mit abnehmender Stärke auch die Drehzahl abnimmt.

Ein weiterer Parameter, von dem die Drehzahl des Elektromotors abhängt, ist Wechselspannungsfrequenz. Frequenzumrichter, die die Frequenz ändern, zeichnen sich durch die Komplexität der Herstellung und hohe Kosten im Vergleich zur Änderung des Spannungsniveaus aus. In einer häuslichen Umgebung werden sie selten verwendet, obwohl Sie damit bessere Ergebnisse bei der Genauigkeit der Einstellungen erzielen können.

Nach der Art der verwendeten Schaltung werden die Geräte zur Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit unterteilt in:

• Thyristor;
• Transformator.

Rotationsmuster

Da der Betrieb des Ventilators auf dem Phänomen der EMF beruht, führt dies dazu, dass parasitäre WirbelströmeErwärmung der Metallteile des Elektromotors, wenn sich die Wellenform der Netzspannung ändert. Der Einsatz von Dimmern, die zur Steuerung der Lichtstärke der Lampenhelligkeit dienen, wird aufgrund der erhöhten Erwärmung des Motors nicht empfohlen. Daher werden bei der Herstellung eines 220-V-Lüfterdrehzahlreglers Halbleiterelemente verwendet.

Triac-Geschwindigkeitsregler

Regelhalbleiter dient als Triac. Es arbeitet in einem Tastenmodus, dh entweder an oder aus. Ein Triac besteht aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren. Jeder Thyristor durchläuft sich nur eine Halbwelle des Signals. Eine solche Schaltung ist klein und kostengünstig.

Ein solcher Regler verwendet das Prinzip der Phasensteuerung und ändert den Zeitpunkt des Ein- und Ausschaltens des Triac bezüglich des Phasenübergangs am Nullpunkt.

Gesteuert wird der Triac mit variabler Widerstand, abhängig von der Drehung des letzteren, wird die Betriebsschwelle des Halbleiterbauelements eingestellt. Dadurch wird ein Teil des dem Lüftermotor zugeführten Sinussignals abgeschaltet, der Spannungswert sinkt und dementsprechend sinkt auch die Motordrehzahl.

Bei der Regelung der Drehfrequenz des Elektromotors wird der Thyristorbetrieb durch lange Impulse überwacht.

Dadurch ändern sich kurzzeitige Abschaltungen der aktiven Last nicht Schaltungsbetriebsmodus. Das Schema beinhaltet die Trennung der Aufnahme eines Elektromotors mit einem Thyristor VS2 und einer Versorgungsspannung von 220 Volt durch eine Diodenbrücke.

Der Thyristor wird von einem Generator gesteuert, der auf einem VT1-Transistor montiert ist. Der Generator wird durch ein trapezförmiges Signal gespeist, das nach Durchlaufen der VD1-Zenerdiode mit einer Frequenz von 100 kHz erhalten wird. Während am Kondensator C1 eine Spannung auftritt, deren Wert ausreicht, um den Transistor zu öffnen, wird ein positives Signal an die Steuerelektrode des Thyristors gesendet. Thyristor VS2 öffnet und empfängt Motorspannungzu seiner Einführung führt.

Widerstände R1, R2, R3 bilden eine Entladekette für den Kondensator C1. Durch Steuern des Wertes des Widerstands R1, der als variabler Widerstand verwendet wird, ändert sich die Entladerate des Kondensators und damit die Lüftergeschwindigkeit. Die parallel zur L1-Wicklung geschaltete Diode VD2 verhindert eine Fehlzündung des Thyristors, die durch die Verwendung einer induktiven Last auftritt.

Autotransformatorsteuerung

Als Hauptelement der Schaltung wird ein Spartransformator verwendet. Es handelt sich um einen Transformator, bei dem die Verbindung der Primär- und Sekundärwicklung direkt erfolgt. Als Ergebnis werden magnetische und elektrische Kommunikation gleichzeitig ausgeführt. Die Spartransformatorwicklung hat mehrere Anzapfungen mit unterschiedlichen Spannungswerten. Der Vorteil dieser Verwendung besteht darin, dass durch die Wandlung nur eines Bruchteils der Leistung ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird.

Das Funktionsprinzip des Reglers, die Lüftergeschwindigkeit, ist wie folgt. Die Netzspannung wird der Primärwicklung des Spartransformators T1 zugeführt. Die Wicklung hat mindestens drei Zweige von einem Teil der Windungen. Wenn die Last an verschiedene Abgriffe angeschlossen wird, wird eine reduzierte Versorgungsspannung erhalten. Mit dem Schalter SW1 wird der Lüftermotor M auf einen der Wicklungsteile geschaltet, während seine Drehzahl geändert wird. Bei diesem Vorgang ändert das Ausgangssignal seine Form nicht und bleibt sinusförmig, was sich positiv auf die Motorwicklungen auswirkt.

Der Schalter ist eine abgestufte Skala, die keine stufenlose Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit ermöglicht. Geräte dieser Art sind im Vergleich zu anderen Arten groß und schwer.

Ein verbessertes Modell ist die Verwendung einer elektronischen Steuerung.

Die Arbeit basiert auf dem Prinzip der Pulsweitenmodulation. Durch die Änderung des Betriebszustands der Tastentransistoren werden Impulse gebildet, die eine sanfte Anpassung des Ausgangssignals ermöglichen. Je kürzer die Impulsdauer und je länger die Periode, desto weniger Leistung wird auf den Lüfter übertragen, was bedeutet, dass seine Drehzahl abnimmt. Als Schalter werden rauscharme Feldeffekttransistoren verwendet, die im Vergleich zu bipolaren deutlich höhere Eingangswiderstände aufweisen.

Aufgrund der geringen Störfestigkeit wird die Spartransformatoreinheit direkt in der Nähe des Lüfters ausgeführt, weist jedoch eine kompakte Größe und geringe Kosten auf.

Kauf eines fertigen Atemreglers

Die Regler sind im offenen Stromkreis vor dem Lüftermotor in Reihe geschaltet. Je nach Typ kann das Gerät an einem beliebigen Ort aufgestellt, in eine Schalttafel auf einer DIN-Schiene eingebaut, anstelle einer Steckdose montiert oder freistehend installiert werden. Dabei können die Steuereinheit selbst und das Bedienfeld entweder kombiniert oder räumlich getrennt sein.

In Einzelhandelsgeschäften werden Regler verschiedener Art und Preiswerte präsentiert, je nach Glätte der Anpassung, Standort, Zusatzfunktionen. Die beliebtesten Hersteller sind:

• Selpo.
• Lüftungsöffnungen.
• Wirbel.
• Soler & Palau.
• Venmatika.
• EPOCHE.

Einige Geräte sind mit zusätzlichen Funktionen in Form einer Hintergrundbeleuchtung oder eines digitalen Bildschirms ausgestattet, der den Prozentsatz der eingestellten Geschwindigkeit vom Maximum anzeigt. Das Umschalten der Geschwindigkeit, je nach Beschaltung des Gerätes, erfolgt durch Drehen des Drehknopfes mit dem Schalter oder den Knöpfen.

Es gibt Geräte, mit denen ein Regler gleichzeitig gesteuert werden kann mehrere Fans, ist es wichtig, dass der Gesamtstrom den Reglerstrom nicht überschreitet. Sie können verwendet werden, um die Ausschaltzeit des Reglers einzustellen, die normalerweise im Bereich von einer Stunde liegt. Das angeschlossene Gerät merkt sich die Einstellungen und speichert sie, auch wenn es ausgeschaltet ist.

Sie können die Lüftergeschwindigkeit mit einfachen Geräten steuern, die leicht selbst zu montieren sind. Wenn Sie ein wenig Zeit investieren, können Sie beim Kauf eines fertigen Geräts sparen.

Bei der Eigenfertigung ist natürlich darauf zu achten Sicherheitstechnikgefährliche Netzspannung vorhanden sein. Mangels Wunsch oder Gelegenheit wird ein fertiges Gerät gekauft, dessen Betrieb durch eine Garantie des Herstellers abgesichert wird. Das gekaufte Gerät sieht aus wie ein komplett fertiges und ästhetisch gestaltetes Gerät.