Приборы автоматики системы вентиляции: регуляторы скорости вращения

Эффективность воздухообмена напрямую влияет на степень комфортного проживания — свежий воздух, отсутствие сырости, оптимальный микроклимат в помещениях достигается благодаря правильно сконструированной вентиляционной системе. Одним из популярных в последнее время способов наладить движение воздушных потоков в доме является приточно-вытяжная вентиляция. Такая схема предусматривает наличие регуляторов скорости вращения двигателя как обычного вытяжного вентилятора на кухне или в ванной комнате, так и всей системы вентилирования в доме в целом.

Вид осевого вентилятора

Вид осевого вентилятора

Назначение и возможности регуляторов

Еще пару десятков лет назад устройства для регулирования скорости вентиляторов представляли собой простые ручные выключатели и магнитное реле или пускатели электродвигателей, что предполагало либо постоянную работу двигателя на максимальной скорости, либо полное его отключение.

Однофазный плавный регулятор скорости

Однофазный плавный регулятор скорости

Регулятор скорости вращения вентилятора изменяет частоту оборотов двигателя, управляя количеством необходимого воздухообмена и мощностью потока. Контроль производительности вентиляционной системы или отдельного прибора — основная функция, но дополнительные возможности устройства намного шире:

  • защита электрооборудования от быстрого износа основных узлов;
  • экономия электроэнергии;
  • снижение уровня шумового воздействия на повышенных скоростях.

Регулирующие приборы могут использоваться в качестве отдельного элемента системы вентиляции, или входить в состав основного автоматического блока управления, контролирующего давление и уровень влажности.

Способы регулирования оборотов

Для управления скоростью оборотов вентилятора могут использоваться несколько методов:

  • изменение подающего напряжения;
  • переключение обмотки многоскоростного трехфазного асинхронного двигателя;
  • изменение частоты тока;
  • использование электронно-коммутируемого вентилятора (ЕС-технологий).
Канальный регулятор оборотов скорости

Канальный регулятор оборотов скорости

Изменение напряжения для регулирования скорости вращения позволяет применять недорогие устройства плавного или многоступенчатого переключения. При этом не всегда есть возможность использовать многоскоростные двигатели из-за их большого шага ступеней регулирования. В асинхронных двигателях с внешним ротором изначально заложено повышенное омическое сопротивление якоря для этих целей.

Два последних метода дают возможность регулирования оборотов вентиляторов в широком диапазоне, но высокая стоимость – их главный недостаток, препятствующий рациональному использованию их в быту.

Виды регуляторов

Однофазные и трехфазные устройства различают по принципу регулирования скорости:

  • тиристорные;
  • симисторные;
  • частотные;
  • трансформаторные.

Тиристорный регулятор оборотов вентилятора эффективен для однофазного оборудования с защитой от перегрева, в котором изначально предусмотрено изменение скорости путем корректировки подаваемого напряжения.

Симисторный регулятор может управлять одновременно несколькими двигателями как переменного, так и постоянного тока при условии, что общее значение потребляемого тока не будет выше предельной величины. Это один из самых распространённых способов регулирования скорости от минимально возможного напряжения, при котором работа вентилятора будет стабильной, до 220 В. Благодаря простой конструкции функциональной платы они отличаются малыми размерами, обеспечивают плавное регулирование скорости в широком диапазоне. Трехфазные модели имеют более точную степень регулировки и дополнительно снабжаются плавким предохранителем, а для снижения шумовых эффектов двигателя при низких оборотах установлен дополнительный сглаживающий конденсатор. Многие производители предлагают на выбор утопленный либо поверхностный монтаж регулятора.

Частотные регуляторы могут использоваться для получения на выходе питающего напряжения в диапазоне от 0 до 480 В, а схема контроля скорости осуществляется за счет подаваемой электроэнергии. Для экономного использования частотного регулятора его применяют с трехфазными двигателями вентиляторов мощностью до 75 кВт, поэтому используются в системах кондиционирования и вентиляции воздуха.

Для мощных вентиляторов используют однофазные или трехфазные трансформаторные регуляторы скорости. Они позволяют ступенчато регулировать скорость оборотов, при этом двигатель на низких скоростях имеет пониженный уровень шума. Один трансформатор может регулировать несколько вентиляторов, а переключение скоростей от низкой к высокой можно осуществлять автоматически за счет установки датчиков температуры, влажности или с помощью таймера.

Особенности применения

Как элемент системы автоматизации процесса, регулятор оборотов вентилятора обеспечивают контроль параметров работы всей вентиляционной системы. Выбор способа управления зависит от технических особенностей, долговечности и дополнительных затрат на эксплуатацию приборов.

Трансформаторный регулятор скорости

Трансформаторный регулятор скорости

При использовании устройств для изменения скорости оборотов возникает определенный уровень шума двигателя, избежать которого возможно только с помощью трансформаторного типа регулятора. Помимо шумовых эффектов вероятно появление электромагнитных помех, для устранения которых требуется дополнительная установка экранированных кабелей. С применением трехфазных регуляторов с шумом проблемы не возникают, но при подключении их сразу к нескольким приборам рекомендуется использовать звуковые фильтры.

Рекомендации при подключении и использовании регуляторов скорости:

  • перед подключением питания следует проверить соединения всех проводов и эффективность заземления;
  • для устранения помех в сети рекомендуется использовать специальные фильтры;
  • для защиты от перегрева регулирующее устройство следует защитить от прямого попадания солнечных лучей. В обратном случае повышение температуры влечет работу на полную нагрузку и, как следствие, прибор перестанет реагировать на показания датчиков;
  • установка регулятора должна производится в вертикальном положении, чтобы выделяемое прибором тепло рассеивалось;
  • часто включать или выключать питание не рекомендуется – при непрерывной работе достигается требуемая температура регулятора и снижается вероятность появления конденсата внутри корпуса.

Различные типы и модели регуляторов оборотов электродвигателей вентиляторов востребованы в быту. Технические характеристики и удобство эксплуатации должны быть определяющими факторами при выборе регулирующего устройства.