Регулятор оборотов вентилятора

Регулятор оборотов вентилятора, можно изменять скорость вращения вентилятора с помощью фазоимпульсного управления. Но это даёт не очень хороший результат, при этом проявляется очень высокая чувствительность скорости к моменту включения симистора и нагрузке вентилятора. Намного лучшую стабильность скорости можно получить путём снижения рабочей частоты относительно значения 50 Гц. Проблема состоит в том, как с меньшими затратами это воплотить.

Регулятор оборотов вентилятора

 Идея состоит в том, чтобы с помощью симистора пропускать через электродвигатель лишь каждую третью полуволну переменного сетевого напряжения. Хотя получившееся напряжение не является синусоидальным, его период можно рассматривать как в три раза увеличенный относительно сетевого (60 мс вместо 20 мс). Его гладкие импульсы с регулярными промежутками и чередующейся полярностью, протекая через обмотку двигателя, поддерживают оптимальное внутреннее магнитное поле статора, а, следовательно, и ротора. В результате вентилятор работает с низкой скоростью и стабильно. Схема регулятора скорости вращения вентилятора приведена на рисунке в тексте..

Питание схемы выполнено по бестрансформаторной схеме с помощью гасящего конденсатора С1. Это упрощает и удешевляет конструкцию. Напряжение после конденсатора выпрямляется диодами VD1, VD2. В качестве стабилизатора для питания микросхем и транзисторов использован стабилитрон VD3 на 9 В. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживают конденсаторы С2 и С3. Резистор R1 ограничивает ток через конденсатор С1 в момент первоначального включения в сеть, когда он полностью разряжен.

На транзисторах VT1 и VT2, а также резисторах R2, R3, R4 выполнен узел, определяющий момент перехода сетевого напряжения через ноль. На резисторе R4 за несколько сот микросекунд до перехода напряжения через ноль формируется низкий уровень, а также, после перехода напряжения через ноль, ещё сотни микросекунд присутствует низкий уровень. В целом, длительность импульса низкого уровня составляет около одной миллисекунды. Эти импульсы следуют с интервалом 10 миллисекунд. Элемент DD1.1 инвертирует импульсы, привязанные к переходу сети через ноль. Далее эти импульсы поступают на делитель частоты на три, т.е. на три входящих импульса, на выходе 13 микросхемы DD2 появляется только один.На рисунке представлен возможный макет печатной платы регулятор оборотов вентилятора.

возможный макет печатной платы регулятор оборотов вентилятора

Делитель выполнен по известной схеме на двух D-триггерах с обратными связями. По срезу импульса на выходе 13 DD2 с помощью дифференцирующей цепи C5R6 формируется импульс управления. Триггером Шмитта на элементе DD1.4 он инвертируется и открывает ключ на транзисторе VT3. Он, в свою очередь, открывает симистор VS1, который пропускает полуволну напряжения через обмотку электродвигателя. Длительность управляющего импульса с помощью постоянной времени цепочки C5R6 подобрана так, чтобы симистор открывался в начале полупериода и на время, необходимое для надёжного удержания симистора в открытом состоянии, так как ток через индуктивность обмотки отстаёт от напряжения на ней. Демпфирующая цепь R10C6 предназначена для ограничения скорости нарастания помеховых импульсов, возникающих при коммутации индуктивной нагрузки. В принципе эту цепь можно и не применять.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий