两速单速风扇。方案、说明

两速单速风扇。无线电电子电气工程百科全书

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众所周知，浴室里的空气湿度始终很高。最常使用安装在通风管道开口处的排气扇去除水蒸气。市场上有专门的防潮浴室风扇。风扇性能越高，去除湿气的速度越快，但噪音也越高。

白天外界噪音较大时，排气扇的噪音是听不见的。那么最好在全速模式下使用，以便快速降低空气湿度。到了晚上，风扇的运转更加明显。在这种情况下，可以切换到低速模式。

这些风扇使用异步电机。通过改变电源电压的频率来改变感应电动机的速度。有一种简单的方法可以降低风扇电机的速度。造成这一现象的因素有两个：风扇电机消耗的功率相对较少，并且其机械负载恒定。降低发动机转速的最简单方法是降低电源电压，例如打开镇流器无功元件（电容器）。

选择镇流电容器时，必须消除发动机转速对电源电压的依赖性。

举个例子，如图所示。图 1 显示了功率为 25 W、容量为 250 m 的“Venis Turbo”风扇的发动机转速对电源电压的实验依赖性³/小时。在速度降低一半之前就消除了依赖。使用数字激光非接触式转速计测量转速。

双速单速风扇
米。 1. 发动机转速对电源电压的实验依赖性

该表列出了依赖 n = f(U_皮特）。使用最小二乘法通过三次多项式来近似相关性。

去除依赖的结果 n = f(U_皮特)

n [转]	U_皮特 [五]
2600	225
2584	220
2570	215
2560	210
2515	205
2465	200
2455	195
2420	190
2365	185
2315	180
2235	175
2155	170
2075	165
1950	160
1800	155
11650	150
1465	145
1270	140

二次和线性逼近函数会产生很大的误差。这是通过比较近似值确定的。因此，发现将多项式的次数增加到超过3不会提供任何优点。

解析近似具有以下形式：

n = 2,3524 10^-3ü³_皮特- 1,5116 U²_皮特 + 328,22U³_皮特- 21512 [转/分钟，V] (1)

实验点的最大偏差为 23 rpm。

反函数的解析近似具有以下形式：

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

实验点的最大偏差为 3,56 V。

根据获得的相关性，我们确定转数 n_先生在U_坑1 = 220 V 和所需的电源电压 U_坑2 得到n_先生/2。在特定情况下，结果如下：_先生 = 2584 转/分钟（U_坑1= 220 V) 和 U_坑2 = 140 V 对于 n_先生/ 2 1292 转/分。通过实验，通过选择镇流器电容器，我们确定了电机达到所需电压时所需的电容值。在本例中，该值为 790 nF。该值是通过并联多个电容器获得的。由于电机参数的分散，镇流电容的值可能会略有调整。

有必要注意一项功能。电动机具有阻感阻抗。电容器与电机绕组一起形成串联振荡电路。

在该电路的谐振频率下，电动机和电容器上可能会出现电压升高，具体取决于电路的品质因数。在这种情况下，电容器可能被击穿。

上图。图 2 显示了电机电源电压对电容器电容的理论依赖性。在高电容值下，电源电压趋于市电电压。在这种情况下，曲线在直至谐振频率的区域中更陡。这种依赖性表明，电容器容量的选择应从小值开始，慢慢增加，而不是相反！

双速单速风扇
米。 2. 风扇供电电压对镇流电容器电容的依赖性

上图。图3示出了风扇控制的示意图。镇流电容器组C1*、放电电阻R1以及用于元件C2、R2、R3、VD1-VD5上的运行指示的电源电路位于塑料风扇外壳内。红色霓虹灯已被蓝色 LED 取代，与气流更好地关联。电路R2 R3 C2 限流。桥式整流器（VD1-VD4、VD6-VD9和VD10-VD13）实际上工作在短路模式下，因此实际上不存在不导通二极管的反向电压。您可以使用带 U 的二极管_OBR 高达 50 V。

米。 3、风机控制及报警电路（点击放大）

3 线电源线连接至风扇。它由同一面板上的两个开关SA1、SA2控制，各半机械运动独立，开关SA1仅打开/关闭风扇，开关SA2决定转速 - 50％或100％。风扇运行模式由蓝色 LED VD15 和 VD16 指示。如果连接 VD14、VD10 二极管的电线可能出现断路，VD13 齐纳二极管可保护 VD15...VD16 二极管免遭击穿。

在 50% RPM 模式下，电机通过镇流器电容器 C1 供电。光耦合器 LED 通过电阻器 R5 和电桥 VD6-VD9 供电。光耦的光电晶体管并联VD16 LED，因此只有VD15 LED点亮。

在 100% rpm 模式下，发动机直接由光耦 LED 供电，没有电流流动，光电晶体管关闭，VD15 和 VD16 LED 均点亮。

所有LED也可以由半波整流器供电，但随后会出现闪烁并且发光强度较低。

为提高安全性，将相导体连接到 SA1 开关。

作者：乔治·季米特洛夫

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