Modo de ventilador de duas velocidades e velocidade única. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Como você sabe, o ar do banheiro sempre apresenta alta umidade. O vapor de água é mais frequentemente removido por meio de um exaustor instalado na abertura do duto de ventilação. Existem ventiladores de banheiro especiais resistentes à umidade no mercado. Quanto maior o desempenho do ventilador, mais rápida a umidade é removida, mas também maior o ruído.

Durante o dia, quando o ruído exterior é mais elevado, o ruído do exaustor é inaudível. Depois é aconselhável utilizá-lo a toda velocidade para reduzir rapidamente a umidade do ar. À noite, o funcionamento do ventilador é mais perceptível. Neste caso, pode ser alterado para o modo de baixa velocidade.

Esses ventiladores usam um motor assíncrono. A velocidade de rotação de um motor assíncrono é alterada alterando a frequência da tensão de alimentação. Existe uma maneira simples de reduzir a velocidade do motor do ventilador. Isto é facilitado por dois fatores: o motor do ventilador consome relativamente pouca energia e sua carga mecânica é constante. A maneira mais fácil de reduzir a rotação do motor é diminuir a tensão de alimentação, por exemplo, ligando um elemento reativo de lastro - um capacitor.

Para selecionar um capacitor de lastro, é necessário eliminar a dependência da rotação do motor da tensão de alimentação.

Como exemplo na Fig. A Figura 1 mostra a dependência experimental da rotação do motor com a tensão de alimentação para um ventilador do tipo “Venis Turbo”, com potência de 25 W e capacidade de 250 m³/hora. A dependência é removida até que a velocidade seja reduzida pela metade. As revoluções foram medidas com um tacômetro digital a laser sem contato.

Arroz. 1. Dependência experimental da velocidade do motor na tensão de alimentação

A tabela lista os dados experimentais sobre a dependência n = f(U_cova). A dependência é aproximada por um polinômio cúbico usando o método dos mínimos quadrados.

Os resultados da remoção da dependência n = f(U_cova)

Funções de aproximação quadrática e linear apresentam grandes erros. Isso foi estabelecido comparando as aproximações. Assim, constatou-se que aumentar o grau do polinômio além de 3 não traz nenhuma vantagem.

A aproximação analítica tem a forma:

n = 2,3524 10^-3 · VOCʳ_cova - 1,5116U²_cova + 328,22 U³_cova - 21512 [rpm,V] (1)

O desvio máximo dos pontos experimentais é de 23 rpm.

A aproximação analítica da função inversa tem a forma:

n = 6,8928 10^-8 · N³ - 3,5139 10^-4 · n² + 0,61694 n - 21,37 [V, rpm] (2)

O desvio máximo dos pontos experimentais é de 3,56 V.

Com base na dependência obtida, determinamos as revoluções n_nom em você_poço1 = 220 V e a tensão de alimentação necessária U_poço2 para obter n_nom/2. Em um caso particular, os resultados são os seguintes: n_nom = 2584 rpm (U_poço1= 220 V) e U_poço2 = 140 V para n_nom/2 = =1292 rpm. Experimentalmente, selecionando capacitores de lastro, determinamos o valor de capacitância necessário ao atingir a tensão necessária no motor. Neste caso específico, foi 790 nF. Este valor é obtido conectando vários capacitores em paralelo. Devido a variações nos parâmetros do motor, a classificação do capacitor do reator pode ser ligeiramente ajustada.

É necessário prestar atenção a um recurso. O motor elétrico possui impedância resistiva-indutiva. O capacitor junto com os enrolamentos do motor forma um circuito oscilatório em série.

Na frequência de ressonância deste circuito, podem surgir tensões aumentadas no motor elétrico e no capacitor, dependendo do fator de qualidade do circuito. Neste caso, é possível a quebra do capacitor.

Na Fig. A Figura 2 mostra a dependência teórica da tensão de alimentação do motor elétrico com a capacitância do capacitor. Em valores de capacitância elevados, a tensão de alimentação tende para a tensão da rede. Neste caso, a curva é mais íngreme na região até a frequência de ressonância. Essa dependência sugere que a seleção da capacitância do capacitor deve começar com valores pequenos, aumentando-os lentamente, e não vice-versa!

Arroz. 2. Dependência da tensão de alimentação do ventilador na capacitância do capacitor de lastro

Na Fig. A Figura 3 mostra um diagrama esquemático do controle do ventilador. O grupo de capacitores de lastro C1*, o resistor de descarga R1 e o circuito de alimentação para indicação de funcionamento dos elementos C2, R2, R3, VD1-VD5 estão localizados dentro da carcaça plástica do ventilador. A lâmpada neon vermelha foi substituída por um LED azul, melhor associado ao fluxo de ar. O circuito R2 R3 C2 é limitador de corrente. Os retificadores de ponte (VD1-VD4, VD6-VD9 e VD10-VD13) operam praticamente em modo de curto-circuito, portanto a tensão reversa dos diodos não condutores está praticamente ausente. Você pode usar diodos com U_OBR até 50 V.

Arroz. 3. Controle do ventilador e circuito de alarme (clique para ampliar)

Uma linha de alimentação de 3 fios está conectada ao ventilador. É controlado por duas chaves SA1, SA2 em um painel, com movimentação mecânica independente de cada metade, a chave SA1 apenas liga/desliga o ventilador, e a chave SA2 determina a velocidade de rotação - 50% ou 100%. O modo de operação do ventilador é indicado pelos LEDs azuis VD15 e VD16. O diodo Zener VD14 protege os diodos VD10...VD13 contra quebra no caso de uma possível ruptura nos fios que conectam os diodos VD15, VD16.

No modo 50% rpm, o motor é alimentado através do capacitor de lastro C1. O LED do optoacoplador é alimentado pelo resistor R5 e pela ponte VD6-VD9. O fototransistor do optoacoplador ignora o LED VD16, portanto apenas o LED VD15 acende.

No modo 100% rpm, o motor é alimentado diretamente pelo LED do optoacoplador, não há fluxo de corrente, o fototransistor está fechado e ambos os LEDs VD15, VD16 estão acesos.

Todos os LEDs podem ser alimentados por retificadores de meia onda, mas então aparece cintilação e a intensidade do brilho é menor.

Para maior segurança, um condutor de fase é conectado à chave SA1.

Autor: Georgi Dimitrov

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