Регулировка скорости канального вентилятора: подключение контроллера и настройка оборотов вытяжки

Имеет ли значение скорость вентилятора процессора

Если вы заботитесь о производительности и работоспособности процессора, вы обязаны уделять пристальное внимание скорости вращения вентилятора. Если вы активный пользователь ПК, геймер или профессиональный креативщик, использующий его для высокопроизводительных рабочих нагрузок рендеринга, вам нужна оптимальная скорость вращения вентилятора ЦП, обеспечивающая необходимую производительность

Если вы активный пользователь ПК, геймер или профессиональный креативщик, использующий его для высокопроизводительных рабочих нагрузок рендеринга, вам нужна оптимальная скорость вращения вентилятора ЦП, обеспечивающая необходимую производительность.

Если она будет слишком высока, вам, возможно, придётся столкнуться с «шумом реактивного двигателя», который не доставляет удовольствия. Вообще.

Если вы используете стандартные вентиляторы ЦП, более высокие обороты заставят вас часто их заменять. Вам также придётся часто чистить их, так как они быстрее накапливают пыль.

Положительная сторона более высоких оборотов вентилятора? Ваш процессор будет работать в благоприятных условиях и прослужит дольше, и вы можете разогнать его для повышения производительности.

Вы всегда можете заменить штатный вентилятор на что-то специальное, что работает тише на высоких оборотах, чтобы не было раздражающего шума.

Для сравнения, низкие обороты вентилятора могут привести к тепловому троттлингу, из-за чего ваш ЦП будет работать хуже и возникнет риск перегрева. Ваши задачи будут выполняться медленнее. Если это не сводит вас с ума, зависание окон и частые выключения и перезапуски, вероятно, сведут вас с ума.

В то время как самые высокие скорости вращения вентилятора процессора обеспечивают более высокую производительность и работоспособность, но при этом создают много шума, оптимальные скорости дают вам лучшее из обоих миров: низкие температуры процессора, сохранность компонентов, неограниченная производительность процессора и почти бесшумная работа.

Конечно, вы всегда можете выбрать жидкостное охлаждение или многофункциональный вентилятор, но это уже совсем другой разговор.

Если скорость вентилятора процессора жизненно важна, возникает вопрос:

Почему нельзя регулировать скорость вращения вентилятора диммером

Для регулирования скорости вращения однофазных электродвигателей на напряжение питания 220 В применяются симисторные регуляторы скорости вращения.

Диммер (симисторный светорегулятор), в свою очередь, разработан для управления резистивной нагрузкой и должен применяется только как регулятор яркости свечения ламп.

В паспортах и руководствах по эксплуатации обычно есть указание на недопустимость использования диммера для управления двигателем.

Например, в описании диммера 300W фирмы Eljo (Швеция) указано: индуктивная и емкостная нагрузка (обычные трансформаторы, флуоресцентные лампы и электродвигатели) не могут работать с данными диммерами.

Различия в схемах управления:

В диммерах и симисторных регуляторах скорости применены близкие схемы управления. Обе используют принцип фазового управления, когда изменяется момент включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. Для простоты обычно говорят, что изменяется выходное напряжение.

Схема симисторного регулятора отличается от схемы диммера в следующем:

· Установлен нижний порог напряжения подаваемого на двигатель вентилятора

· Мощность симистора выбирается так, чтобы его максимальный рабочий ток превышал рабочий ток вентилятора не менее, чем в 4 раза. При резистивной нагрузке в 2 А достаточно взять симистор также на 2 А.

· Предохранитель подбирается исходя из мощности электродвигателя. Обычно максимальный ток предохранителя должен быть на 20% больше рабочего тока двигателя.

· Для более правильного формирования синусоиды установлен дополнительный фазосдвигающий демпфирующий конденсатор.

· Для уменьшения сетевых помех используется дополнительный конденсатор помехоподавления

Для чего это необходимо:

1. Вращающий момент асинхронного двигателя падает пропорционально квадрату подаваемого напряжения. При достижении нижнего порога по напряжению двигатель может не запуститься. Для однофазных осевых и канальных вентиляторов нижним значением являются 40-60 В.

Ввиду того, что двигатель не вращаясь, все равно потребляет ток, обмотки вентилятора начинают нагреваться. Двигатель начинает издавать характерный звук (гудеть). В результате, если двигатель не оснащен надежной внутренней термозащитой, перегорает в течение часа.

В симисторных регуляторах, минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор, устанавливается на заводе-изготовителе. Обычно это 80-100 В. Это гарантирует нормальную работу вентилятора при низких напряжениях.

2. При запуске двигатель кратковременно потребляет ток, в 6-7 раз больше максимального рабочего (пусковой ток). Для надежной работы при пуске двигателя применяется симистор с большим рабочим током.

3. Для правильной защиты двигателя от перегрузки по току (повышенное напряжение сети, перегрев подшипников и т.п.) величина максимального тока предохранителя должна быть подобрана по типу двигателя. Для симисторных регуляторов это значение на 15-20% выше максимального тока двигателя.

4. При подаче уменьшенного напряжения мощность двигателя падает и ротор начинает проскальзывать относительно поля статора. При определенных оборотах происходит фазовый сдвиг и двигатель начинает кратковременно потреблять ток выше, чем максимальный рабочий. Для недопущения такой ситуации в схему симисторного регулятора устанавливается дополнительный демпфирующий конденсатор и более мощный симистор.

5. Форма синусоиды при фазовом регулировании индуктивной нагрузки более сложна, чем при управлении активной нагрузкой, поэтому необходим дополнительный конденсатор подавляющий высокочастотный спектр помех. Диммер, управляющий вентилятором, может создавать помехи видимые на экране компьютера или телевизора.

Нередко в домашнем хозяйстве требуется установка регулятора скорости вращения вентилятора. Сразу следует отметить, что обычный диммер для регулировки яркости освещения не подойдет для вентилятора

Современному электродвигателю, особенно асинхронному, важно иметь на входе правильной формы синусоиду, но обычные диммеры для освещения искажают ее довольно сильно. Для эффективной и правильной организации регулировки скорости вентиляторов необходимо:

Использовать специальные регуляторы, предназначенные для вентиляторов.
Учитывайте, что эффективно и безопасно регулировке поддаются только специальные модели асинхронных электромоторов, поэтому перед покупкой узнавайте из технических характеристик о возможности регулировки числа оборотов методом понижения напряжения.

Правила подключения контроллера

Разберемся, как подключить регулятор в зависимости от его вида.

Начнем с самых распространенных видов – симисторного и тиристорного. Их монтаж очень прост. Если имеется нужная схема, любой человек сможет по ней сориентироваться (см. ниже). Регулирование осуществляется за счет блока управления. У каждой модели есть своя мощность – большего напряжения она не сможет выдержать.

Схема подключения симисторного и тиристорного контроллеров

Второй тип – трансформаторный. Напряжение на входе составляет 230 Вольт. У обмотки есть некоторое количество ответвлений. Для снижения напряжения к ним необходимо подключить нагрузку. После того, как напряжение уменьшилось, потребление энергии становится ниже. Переключатель позволяет подключить мотор к нужному участку обмотки, и тогда происходит смена напряжения.

Схема подключения трансформаторного типа

Если рассматривать модели электронного принципа действия, схема подключения будет иная. Здесь с помощью моделирования импульсов напряжение изменяют плавно. Чем длина импульсов больше и время паузы меньше, тем напряжение выше, и наоборот – короткие импульсы с длинными паузами свидетельствуют о низком напряжении.

Схема моделей электронного принципа действия

Если у вентилятора присутствует таймер, то он работает по другому принципу – освещение включается вместе с вентилятором. После выключения света прибор продолжает работать определенное время. Схема и пример подключения вытяжного вентилятора с таймером на картинке ниже.

Схема подключения вытяжного вентилятора с таймером

В распределительную коробку протаскивается питающий кабель (ФЗН), от нее до выключателя проводится двужильный кабель. Тройной провод к источнику освещения, а к вентилятору подключаются 4 провода. Теперь нужно сделать их соединение в питающей коробке.

Берется провод синего цвета, который проводится к светильнику, и синий провод, который идет к N-контакту. Они зачищаются и скручиваются между собой. Далее нужно взять, зачистить фазовый провод, коричневый от выключателя и коричневый от вытяжного вентилятора (L-контакт) и скрутить эти 3 провода между собой.

Далее берем желтый-питающий, желтый от светильника, желтый от вентилятора с заземлением контакта – зачищаем и скручиваем.

Коричневый от светильника, дополнительный с LT-контакта (питание таймера), синий двужильный, идущий к выключателю, скручиваются между собой.

Следующим шагом – паяние и опрессовывание проводов, изоляция и укладка их в коробку. Есть множество вариантов соединения, но описанный – самый популярный и проверенный временем. Заключительный этап – подача напряжения и проверка функциональности схемы.

Монтаж вентиляторов в прямоугольные воздуховоды

Прямоугольные воздуховоды подразделяются на каналы с квадратным и произвольным сечением. Наиболее частым вариантом является воздуховод с квадратным сечением, что позволяет обеспечить оптимальную скорость воздушного потока, минимизировать шум и потери. Установка заключается только в размещении вентилятора внутри канала и соединении фланцев с проверкой герметичности стыков.

Более сложным является монтаж канального вентилятора в воздуховод с произвольным прямоугольным размером. Здесь необходим пирамидальный переход под требуемое квадратное сечение при длине равной половине общей длины вентилятора.

Размер входного отверстия оборудования должен соответствовать параметрам рабочего колеса

Обратите внимание на указанный производителем размер, часто он указывается в дециметрах, а не в миллиметрах. При необходимости соединительный фланец воздуховода необходимо плавно увеличить или уменьшить под размер вентилятора

Расширение воздуховода (или сужение) делается на одну сторону с углом 8 – 10°. Необходимо строго следовать схеме подключения, чтобы не нарушить проходимость воздушного потока. Иначе возможно значительное уменьшение производительности оборудования.

Регулятор скорости вентилятора — простая схема

Предлагаемая ниже схема обеспечивает простую регулировку оборотов вентилятора без контроля оборотов. В устройстве использованы отечественные транзисторы КТ361 и КТ814. Конструктивно плата размещается непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов. Она имеет дополнительные посадочные места для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавить стабилитрон, ограничивающий минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.

Список необходимых радиоэлементов:

2 биполярных транзистора — КТ361А и КТ814А.
Стабилитрон — 1N4736A (6.8В).
Диод.
Электролитический конденсатор — 10 мкФ.
8 резисторов — 1х300 Ом, 1х1 кОм, 1х560 Ом, 2х68 кОм, 1х2 кОм, 1х1 кОм, 1х1 МОм.
Терморезистор — 10 кОм
Вентилятор.

Плата регулятора скорости вентилятора:

Фото готового регулятора скорости вентилятора:

Что нужно для монтажа

Когда производится установка канального вентилятора, то нужно правильно соединить его с воздуховодом, чтобы не возникало утечек, поток воздуха должен двигаться плавно без пульсации. Воздуховоды бывают трех основных сечений: квадрат, круг и прямоугольник. Канальные вентиляторы изначально оборудованы фланцами квадратного сечения, поэтому при их монтаже нужно определиться с применением переходников и разных вставок.

Есть модели вентиляторов, монтаж электрического привода которых может быть произведен в различном положении, но есть и такие, где двигатель разрешено устанавливать только в горизонтальном или вертикальном положении. При сборке конструкций своими руками необходимо сверяться со схемой установки, рекомендуемой изготовителем.

Чтобы правильно выполнить монтаж и подключение канального вентилятора к электросети, вам потребуются такие элементы:

составные части воздуховода;
сам вентилятор;
пружинные или резиновые амортизаторы;
соединители каналов, уплотняющие вставки;
электрические кабели, защитные устройства (азо), устройства для качественного заземления.

Аналогичные системы установленного образца применяются в помещениях, где есть повышенная влажность, но нет оконных проемов: комнатах для личной гигиены, прачечных, расположенных в цокольном или подвальном помещении.

Среди достоинств использования такого оборудования специалисты отмечают следующие факторы.

Весьма несложный монтаж, который отвечает всем установленным нормативам.
Устройство можно расположить в любом удобном для монтажа положении, нужно только подобрать соответствующую модель.
К любой электрической сети вентилятор можно подключить быстро, для этого есть специальные клеммы в коробке на его корпусе.
Можно производить регулировку расхода воздуха для увеличения производительность изделия.

Одним из самых распространенных способов закрепления вентиляторов является установка их на стальных стержнях с резьбой и ленте с отверстиями или на кронштейнах.

Устройство системы

Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.

Ротор — это часть вращения, статор — это внешний по типу магнит.
Щётки, которые произведены из графита — это главная часть скользящего контакта, через которую на вращающийся якорь и стоит подавать напряжение.
Тахогенератор —это устройство, которое производит слежку за характеристикой вращения прибора. Если происходит нарушение в размеренности процесса вращения, то он корректирует поступающий в двигатель уровень напряжения, тем самым делая его наиболее плавным и медленным.
Статор. Такая деталь может включать в себя не один магнит, а, к примеру, две пары полюсов. Вместе с этим на месте статических магнитов здесь будут находиться катушки электромагнитов. Совершать работу такое устройство способно как от постоянного тока, так и от переменного.

Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя

В виде регуляторов оборотов электродвигателей 220 В и 380 В применяются особые частотные преобразователи. Такие устройства относят к высокотехнологическим, они и помогают совершить кардинальное преобразование характеристики тока (форму сигнала, а также частоту). В их комплектации имеются мощные полупроводниковые транзисторы, а также широтно-импульсный модулятор. Весь процесс осуществления работы устройства происходит с помощью управления специальным блоком на микроконтроллере. Изменение скорости во вращении ротора двигателей происходит довольно медленно.

Именно по этой причине частотные преобразователи применяются в нагруженных устройствах. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньшая нагрузка будет совершена на редуктор, а также конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.

Некоторые модели частотных преобразователей совершают питание от однофазового напряжения (оно будет доходить до 220 Вольт), создают из него трехфазовое. Это помогает совершить подключение асинхронного мотора в домашних условиях без применения особо сложных схем и конструкций. При этом потребитель сможет не потерять мощность во время работы с таким прибором.

https://youtube.com/watch?v=EYkb8_6F-Sw

Зачем используют такой прибор-регулятор

Если говорить про двигатели регуляторов, то обороты нужны:

Для существенной экономии электроэнергии. Так, не любому механизму нужно много энергии для выполнения работы вращения мотора, в некоторых случаях можно уменьшить вращение на 20−30 процентов, что поможет значительно сократить расходы на электроэнергию сразу в несколько раз.
Для защиты всех механизмов, а также электронных типов цепей. При помощи преобразовательной частоты можно осуществлять определённый контроль за общей температурой, давлением, а также другими показателями прибора. В случае когда двигатель работает в виде определённого насоса, то в ёмкости, в которую совершается накачка воздуха либо жидкости, стоит вводить определённый датчик давления. Во время достижения максимальной отметки мотор попросту автоматически закончит свою работу.
Для процесса плавного запуска. Нет особой необходимости применять дополнительные электронные виды оборудования — все можно осуществить при помощи изменения в настройках частотного преобразователя.
Для снижения уровня расходов на обслуживание устройств. С помощью таких регуляторов оборотов в двигателях 220 В можно значительно уменьшить возможность выхода из строя приборов, а также отдельных типов механизмов.

Схемы, по которым происходит создание частотных преобразователей в электродвигателе, широко используются в большинстве бытовых устройств. Такую систему можно найти в источниках беспроводного питания, сварочных аппаратах, зарядках телефона, блоках питания персонального компьютера и ноутбука, стабилизаторах напряжения, блоках розжига ламп для подсветки современных мониторов, а также ЖК-телевизоров.