Применение вытяжных вентиляционных систем позволяет значительно повысить комфорт в любом помещении. Как правило, они устанавливаются на кухне, в ванной комнате и туалете. Управление вытяжкой осуществляется с помощью обычного выключателя, работающего на включение и выключение. Однако нередко возникают ситуации, когда вовсе не нужна работа вытяжки на полную мощность. Для обеспечение этой функции требуется подключение регулятора скорости вентилятора. Поэтому во время покупки следует уточнить возможность работы электродвигателя совместно с контроллером оборотов.
Принцип управления скоростью электродвигателя
С технической точки зрения управлять скоростью вентилятора можно двумя способами. В первом случае это происходит за счет измененной частоты переменного тока электродвигателя. Во втором случае требуется изменить величину подаваемого напряжения. Первый вариант считается наиболее экономичным, но и дорогостоящим.
В бытовых условиях частотные контроллеры применяются очень редко. Их основным преимуществом является заметное снижение потребленной электроэнергии при соответствующем уменьшении скорости вращения. Кроме того, отсутствует паразитный нагрев обмоток двигателя.
Чаще всего используются схемы, связанные со снижением напряжения. Они отличаются невысокой стоимостью, благодаря чему получили широкое распространение в быту. Снижение оборотов вентилятора приводит лишь к уменьшению шума, но никак не влияет на количество потребленной электроэнергии. К таким контроллерам невозможно подключать устройства с повышенной мощностью, но для бытовых условий это не имеет большого значения. Существуют различные схемы контроллеров, которые следует рассмотреть более подробно.
Схема ступенчатого регулятора с автотрансформатором
Контроллер в совокупности с автоматическим трансформатором работает следующим образом. На вход трансформатора осуществляется подача питающего напряжения, номиналом 220 вольт. Его обмотка оборудована несколькими ответвлениями, отходящими от некоторых витков.
Когда к этим ответвлениям подключается нагрузка, напряжение питания, поступающее к потребителю, уменьшается. В схеме задействован специальный переключатель, с помощью которого выполняется соединение электродвигателя с нужной частью обмотки. В результате, происходит изменение скорости вращения.
После того как питающее напряжение понизилось, потребление электричества также снижается. На выходе трансформатора образуется выходной сигнал в виде чистой синусоиды, положительно влияющий на обмотку двигателя. Существенным недостатком данной схемы являются слишком большие размеры блока управления. Регулировочная ручка оборудована пятиступенчатой шкалой, что исключает плавное управление скоростью вращения.
Электронное управление автоматическим трансформатором
В основе схемы электронного автоматического трансформатора лежит принцип широтно-импульсной модуляции. В этом случае модулирование импульсов осуществляется транзисторной схемой. В процессе работы данной схемы происходит плавное изменение выходного напряжения. В состав выходного каскада трансформатора входят полевые или биполярные транзисторы. Они имеют изолирующий затвор и коммутируют при частоте примерно 50 кГц.
Управление мощностью происходит за счет изменяющейся скважности импульсов. Данный параметр представляет собой отношение между периодом следования импульса и его продолжительностью. При этом частота остается неизменной. Уменьшение мощности, подводимой к электродвигателю, происходит за счет уменьшения продолжительности импульсов и увеличения пауз между ними.
Такие модели контроллеров отличаются компактными размерами и невысокой стоимостью. В качестве недостатка следует отметить ограниченную длину кабеля от самого прибора до электродвигателя. В связи с этим, блок управления автоматического трансформатора помещен в отдельный корпус и размещается непосредственно возле вентилятора.
Схема симисторного (тиристорного) контроллера
Работа данных устройств основана на фазовом регулировании напряжения за счет изменяющегося угла открытия тиристоров. В результате, к электродвигателю поступают волны, имеющие синусоидальную форму, у которых начальный полупериод получается отсеченным. Регулировка выполняется с помощью симметричного триодного тиристора, известного как симистор.
Данный способ позволяет регулировать, нагрев отопительных приборов и яркость свечения лампочек накаливания. Однако он совсем не подходит к асинхронным двигателям, установленным во многих конструкциях вентиляторов. Это связано с сильным искажением формы выходного напряжения, идущего к нагрузке, вызывающего различные неисправности, вплоть до полного отказа устройства.
В связи с этим регуляторы на основе симисторов подлежат обязательной модификации, дающей возможность их дальнейшего использования совместно с вентиляторами. В первую очередь задается минимальное значение напряжения, поступающего к нагрузке. Помехи в питающей сети снижаются путем применения дополнительного шумоподавляющего конденсатора. Величина максимального рабочего тока тиристора должна быть выше рабочего тока двигателя примерно в 4 раза.
Использование тиристорных регуляторов хорошо подходит к однофазным двигателям, имеющим встроенную термическую защиту. Для непосредственного управления используется специальное регулировочное колесо, с возможностью установки минимальной скорости вращения вентилятора. Максимально допустимая мощность таких электродвигателей составляет 220 ватт.
Как подключить регулятор скорости вращения к вентилятору
Установку бытовых регуляторов вращения вполне возможно выполнить самостоятельно, не прибегая к услугам профессионального электрика. Данная процедура по своей сложности сравнима с заменой розетки или выключателя.
Все регулирующие устройства имеют три основные модификации. Первые два вида являются настенными и могут устанавливаться без углубления или в углубление. Третий вариант предусматривает монтаж прибора на DIN-рейку. Подключение регулятора скорости вращения вентилятора в любом случае не вызовет каких-либо затруднений.
Каждый контакт обозначен собственной маркировкой, дополнительные провода вообще не нужны. В большинстве случаев на место обычного выключателя вентилятора устанавливается регулятор скорости. Дополнительная проводка требуется только тогда, когда регулятор и блок управления расположены в отдельных корпусах. Подключение силового кабеля к регулятору осуществляется непосредственно от щита, а для подключения контроллера используется слаботочный сигнальный провод.