Как подключить переменный резистор для регулировки оборотов вентилятора

Обновлено: 04.05.2024

Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.

Без него не смогут функционировать компьютеры, холодильники, кондиционеры и другая техника. Для максимально эффективной работы различных устройств используют регулятор скорости вращения вентилятора.

Из нашего материала вы узнаете о том, какие бывают регуляторы, особенностях их работы. Также мы расскажем, как своими руками собрать прибор и что для этого потребуется.

Виды и особенности устройства

Существует множество видов вентиляторов, они задействованы в работе систем климат-контроля, компьютеров, ноутбуков, холодильников, многой другой офисной и бытовой техники.

Чтобы контролировать скорость вращения его лопастей, часто применяется небольшой элемент – регулятор. Именно он позволяет продлить срок использования оборудования, а также, значительно снизить уровень шума в помещении.

Регуляторы скорости вращения вентиляторов предоставляют возможность контролировать работу оборудования, выбирать наиболее благоприятный для пользователей и устройств режим

Различные модели регуляторов скорости используются для контроля работы двигателей однофазных и трехфазных вентиляторов

Выбор наиболее подходящей скорости вращения лопастей вентилятора в бытовых приборах осуществляется поворотом расположенной в центре ручки

Для облегчения электромонтажных работ на корпусах устройств изображают схемы возможного подключения к оборудованию и к питающей сети

Устройства, регулирующие скорость вращения вентиляторов, используются также в тепловых пушках и обогревателях с побуждающими движение тепла вентиляторами

Один регулятор скорости может обслуживать несколько вентилирующих устройств, если суммарная сила тока не превысит допустимых пределов

Регуляторы устанавливают в отапливаемом помещении с нормальным уровнем влажности открытым или скрытым способом, их также размещают в щитках на дин-рейке

Назначение прибора для управления скоростью

Когда кондиционер или вентилятор постоянно работает в режиме максимальной мощности, предусмотренной производителем, это неблагоприятно сказывается на сроке эксплуатации. Отдельные детали просто не могут выдержать такой ритм и быстро ломаются.

Поэтому часто можно встретить рекомендации делать запас по мощности при выборе различного рода оборудования, чтобы оно не работало на пределе.

Для замедления скорости вращения вентилятора применяют регулятор. Причем, есть модели, обслуживающие как одно, так и несколько каналов одновременно. Например, 6-канальный

Также часто в холодильных установках, компьютерах и другой технике определенные элементы перегреваются в процессе работы. Чтобы они не расплавились, производитель предусмотрел их охлаждение за счет работающих вентиляторов.

Но не все выполняемые задачи требуют максимальной скорости движения вентилятора/кулера. При офисной работе компьютера или поддержании постоянной температуры в холодильной установке нагрузка значительно меньше, чем при выполнении сложных математических вычислений или заморозке соответственно. А вентилятор, не имеющий регулятора, будет вращаться с одинаковой скоростью.

Производители предлагают различные модели регуляторов, которые можно установить своими руками, используя рекомендации из инструкции

Скопление большого количества мощной техники, функционирующей в одном помещении, способно создавать шум на уровне 50 децибел и более за счет одновременно работающих вентиляторов на максимальных оборотах.

В такой атмосфере человеку сложно работать, он быстро утомляется. Поэтому целесообразно использовать приборы, способные снизить уровень шума вентилятора не только в производственных цехах, но и в офисных помещениях.

Помимо перегрева отдельных деталей и снижения уровня шума регуляторы позволяют рационально использовать технику, уменьшая и увеличивая при необходимости скорость вращения лопастей оборудования. Например, в системах климат-контроля, используемого во многих общественных местах и производственных помещениях.

Одной из важных деталей умных приборов потолочного вентилирования помещения являются регуляторы оборотов. Их работу обеспечивают показатели датчиков температуры, влажности, давления. Вентиляторы, используемые для перемешивания воздуха в помещении спортзала, производственного цеха или офисного кабинета, помогают экономить средства, затрачиваемые на отопление.

В мощных системах вентилирования используются трансформаторные регуляторы оборотов. Их основной недостаток – высокая стоимость

Это происходит за счет равномерного распределения нагретого воздуха, циркулирующего в помещении. Вентиляторы нагнетают верхние теплые слои вниз, перемешивая их с более холодными нижними. Ведь для комфорта человека важно, чтобы в нижней части комнаты, а не под потолком, было тепло. Регуляторы в таких системах следят за скоростью вращения, замедляя и ускоряя скорость движения лопастей.

Основные разновидности регуляторов

Контроллеры оборотов вентилятора востребованы. Рынок изобилует различными предложениями и рядовому пользователю, не знакомому с особенностями устройств, легко потеряться среди различных предложений.

Регуляторы отличаются по принципу действия.

Выделяют такие типы устройств:

тиристорные;
симисторные;
частотные;
трансформаторные.

Первый тип приборов применяется для корректировки оборотов однофазных приборов, имеющих защиту от перегрева. Изменение скорости происходит за счет влияния регулятора на мощность подаваемого напряжения.

Второй тип является разновидностью тиристорных устройств. Регулятор может одновременно управлять приборами постоянного и переменного тока. Характеризуется возможностью плавного понижения/повышения скорости оборотов при напряжении вентилятора до 220 В.

Для управления скоростью движения 2-х и более вентиляторов можно воспользоваться 5-канальным регулятором

Третий тип устройств изменяет частоту подаваемого напряжения. Основная задача – получить питающее напряжение в пределах 0-480 В. Контроллеры применяются для трехфазного оборудования в системах вентилирования помещений и в мощных кондиционерах.

Трансформаторные контроллеры могут работать с одно- и трехфазным током. Они изменяют выходное напряжение, регулируя работу вентилятора и защищая прибор от перегрева. Могут использоваться в автоматическом режиме для регулировки оборотов нескольких мощных вентиляторов, учитывая показатели датчиков давления, температуры, влажности и прочие.

Трансформаторные регуляторы надежные. Они способны работать в сложных системах, регулируя обороты вентилятора без постоянного вмешательства пользователя

Чаще всего в быту применяются симисторные регуляторы. Их относят к типу XGE. Можно обнаружить много предложений от разных производителей – они компактные и надежные. Причем диапазон цен также будет весьма широк.

Трансформаторные же устройства довольно дорогие – в зависимости от дополнительных возможностей они могут стоить 700 долларов и более. Они относятся к регуляторам типа RGE и способны регулировать обороты очень мощных вентиляторов, используемых в промышленности.

Особенности использования приборов

Регуляторы оборотов вентилятора используются в промышленном оборудовании, в офисных помещениях, спортзалах, кафе, других местах общественного пользования. Также часто можно встретить такие контролеры в системах климат-контроля для домашнего использования.

Системы вентилирования, используемые в фитнес-центрах, а также, кондиционеры, включаемые для обогрева в офисных помещениях, чаще всего содержат регулятор скорости вращения. Причем это не простой дешевый вариант, а дорогостоящее трансформаторное устройство, способное регулировать скорость вращения мощных приборов.

Для регулировки скорости однофазных вентиляторов выпускают удобные в применении устройства, например, приборы SGR

Небольшие по размеру приборы могут использоваться в сложных схемах с несколькими вентилирующими агрегатами

Сразу скажу, что обзор не планировался и фото делались на утюг, так что качество будет соответствующее. Но я посчитал, что данный обзор может быть полезен и пересилив себя – сел писать. Так же предупреждаю, что мои познания в мире радиодеталей находятся на, скажем так, очень низком уровне.

Началось все с того, что я решил я перейти на дешевую, и в то же время производительную, платформу 2011-v3 с минимальными финансовыми вложениями. До этого сидел платформе AM3 с Phenom II X4.
При изучении рынка китайских материнских плат была выбрана самая дешевая, четырехканальная мать X99z v102, она же Machinist x99, Kllisre x99 и т.д. На этой плате всего 2 разъема для кулера – один 4 pin, и один 3 pin.

Принцип работы его такой – с материнской платы он берет сигнал ШИМ, а от кулера, подключённого в красный разъем, передает показания датчика оборотов. ШИМ сигнал разветвлен на все разъёмы разветвителя, а питание 12 вольт и земля берется с разъёма Molex.

Все кулеры кроме процессорного у меня 3 pin и как известно совместимы с 4 pin разъёмами, только без регулировки вращения. Все было бы хорошо, если бы не увеличения шума кулеров.

Как оказалось, прошлая материнка от Gigabyte, возможно и не регулировала обороты трёхпиновых кулеров, но они не молотили на ней на полную мощность.
Например, кулер на передней стенке корпуса всегда работал на 1200 оборотах — почти бесшумно, и я думал, что это его максимальные обороты. Но на новой материнке он начал молотить на более чем 2 тыс. оборотах и издавая очень некомфортный шум.

Начал смотреть цены на 4 pin кулеры и скажу честно – они мне не понравились). Потом решил купить реобас, но с ручной регулировкой оборотом меня не устраивали, а те которые регулируют обороты по термодатчику, с необходимостью разместить его в корпусе ПК, в основном имели один разъем для кулера.

Транзистор был выбран n-канальный IRLZ34NPBF — Даташит, так как он показался мне наиболее подходящим из того что было в наличии у нас в городе, резисторы у меня были.

Вроде больше ничего и не нужно по тем схемам, что я находил ранее, но уже при сборке случайно прочитал про индуктивную нагрузку для транзисторов и что нужно ставить защитный диод. Хорошо, что были в наличии диоды Шоттки — 1N5819, так как собирал я это все ночью и растягивать на несколько дней не хотелось.
Схема по которой ориентировался при сборке

Приступаем к сборке:

1. Выпаиваем конденсатор и перерезаем земляную дорожку, в ее разрыв мы будем впаивать транзистор

2. Впаиваем транзистор по такой схеме:
1) Сток — к минусовому контакту на месте конденсатора.
2) Исток – к минусу разъёма Мolex (любой из двух средних контактов)
3) Затвор через резистор к контакту с ШИМ сигналом, это 4 контакт кулерного разъёма.
Я впаял резистор на 330 ом, в разных схемах видел от 100 ом до 10 кОм.

3. Далее нюанс.
Если процессорный кулер у вас 4 pin вам нужно перерезать минус, идущий к красному разъёму и кинуть его в обход транзистора, если 3 pin — ничего делать не нужно.

4. Паяем Диоды катодом к плюсу, а анодом к минусу.
Возможно можно обойтись одним мощным диодом в такой сборке, надеюсь в комментариях напишут

Вот и все, теперь подключаем разветвитель к молексу блока питания и комплектным проводом к процесорному разъему 4 pin на материнской плате. Процессорный кулер подключаем в красный разъем разветвителя.
К остальным разъемам подключаем свои 3-pin кулеры, можно и 2-pin, так как они тоже прекрасно регулируются по такой схеме.

У меня все кулеры стартуют нормально, обороты регулируются в зависимости от температуры процессора. В простое работают безшумно на минимальных оборотах, а при нагрузке в полную мощность.
Если у вас какой-то кулер не стартует, то добавьте в схему, после транзистора, конденсатор микрофарад на 100.

Способы регулировки скорости вращения бытовых вентиляторов

Существует достаточно много различных способов регулировки частоты вращения вентилятора, но практически применяются в домашних условиях только два из них. В любом случае Вы сможете только понизить число оборотов вращения двигателя только ниже максимально возможной по паспорту к устройству.

Разогнать электродвигатель возможно только с использованием частотного регулятора, но он не применяется в быту, потому что у него высокая как собственная стоимость, так и цена на услугу по его установке и наладке. Все это делают использование частотного регулятора не рациональным в домашних условиях.

К одному регулятору допускается подключение нескольких вентиляторов, если только их суммарная мощность не будет превышать величину номинального тока регулятора. Учитывайте при выборе регулятора, что пусковой ток электродвигателя в несколько раз выше рабочего.

Способы регулировки вентиляторов в быту:

Очень часто электродвигатель гудит на низких оборотах при использовании первых двух методов регулировки- старайтесь не эксплуатировать долго вентилятор в таком режиме. Если снять крышку, то при помощи находящегося под ней специального регулятора, Вы сможете, его вращая, установить нижний предел частоты вращения мотора.

Для чего это необходимо:

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.
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.
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.
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.
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.

Схема подключения симисторного или тиристорного регулятора скорости вентилятора

Практически во всех регуляторах стоят внутри плавкие ставки, защищающие их от токов перегрузки или короткого замыкания, при возникновении которых она перегорает. Для восстановления работоспособности необходимо будет заменить или отремонтировать плавкую ставку.

Подключается регулятор довольно просто, как обычный выключатель. На первый контакт (с изображением стрелки) подключается фаза от электропроводки квартиры. На второй (с изображением стрелки в обратном направлении) при необходимости подключается прямой вывод фазы без регулировки. Он используется для включения, например дополнительно освещения при включении вентилятора. На пятый контакт (с изображением наклонной стрелки и синусоиды) подключается фаза, отходящая на вентилятор.

При использовании такой схемы необходимо использовать для подключения распределительную коробку, с которой Ноль и при необходимости Земля заводятся напрямую на вентилятор, минуя сам регулятор, для подключения которого понадобится всего-то 2 провода.

Но если распределительная коробка электропроводки находится далеко, а сам регулятор стоит рядом с вентилятором, тогда рекомендую использовать вторую схему. На регулятор приходит кабель электропитания, а затем с него уходит сразу на вентилятор. Фазные провода подключаются аналогично. А 2 нуля садятся на контакты № 3 и № 4 в любой последовательности.

Подключение регулятора скорости вращения вентилятора довольно просто сделать и своими руками, не вызывая специалистов. Обязательно изучите и всегда соблюдайте правила электробезопасности- работайте только на обесточенном участке электропроводки.

Инструкция по монтажу своими руками

Совсем не обязательно звать специалиста, можно монтировать прибор самому.

Подготовительные работы

Для начала нужно подобрать подходящую модель агрегата. Затем прокладывается кабель и подводится к конструкции. Ее габариты должны соответствовать размерам вентиляционного канала – устройство должно плотно войти в него.

Необходимые инструменты и материалы

Заранее нужно приготовить:

дрель;
сверла;
изоляционная лента;
пассатижи;
отвертка;
шурупы.

Для подключаемого прибора требуются:

отвертка;
нож;
электропровод;
клеммы;
выключатель.

Нелишним будет установить декоративную коробку для проводки.

Способы подключения

Способов оптимизации работы вытяжного вентилятора три:

Прибор и освещение включаются в одно время. К плюсам относится простота и доступная стоимость. Недостатком является то, что приходится оставлять включенным свет, пока не исчезнет влага.
Прямое подсоединение. Электроприбор функционирует в случае необходимости.
Устройство со встроенным выключателем. Включение/выключение производится посредством шнура.
Вытяжной вентилятор с таймером. Двигатель запускается в определенное время.

Схема подключения и соединение проводов в распредкоробке

Подключение напрямую

Напрямую подключить устройство можно от уже имеющегося светильника.

Подключение через одноклавишный выключатель

Подключается несколько электроприборов параллельно или применяется блок питания. Поскольку в этих устройствах часто используются металлические элементы, то необходимо заземление, особенно во влажных условиях.

Подключение через двухклавишный выключатель

Подключение основано на двух контактах выключателя, где отходят разные фазные провода. Опции не зависят одна от другой.

Электрическая схема подключения вентилятора от двухклавишного выключателя

Схема подключения вентилятора от двухклавишного выключателя

Вентилятор со встроенным выключателем

Встроенный выключатель позволяет не использовать внешний выключатель либо иные системы включения. Чаще он выполняется в виде шнура, что довольно удобно при использовании.

Совместное подключение вентилятора и освещения через одноклавишный выключатель

Хороший вариант при подсоединении – это подключение вентиляционной конструкции и света с помощью одноклавишного выключателя. Конечно, приходится включать систему даже в том случае, если посещение ванной кратковременное. Но производятся модели вентиляторов с таймером электронным. Переключатель режимов в таких конструкциях – это три штыря, два из которых замыкаются перемычкой, поэтому получается 2 режима функционирования.

Схема подключения диммера — пошаговая инструкция как подключать диммер

Сравнительно недавно единственной доступной возможностью регулирования яркости осветительных приборов была установка прибора под названием реостат. При этом мощность подобных реостатов была примерно на одном уровне с нагрузкой. Конечно, на это можно было бы закрыть глаза, однако при уменьшении яркости освещения расход электроэнергии никак не уменьшался – лишняя мощность попросту рассеивалась. Поэтому реостаты применялись для регулирования яркости лишь там, где в этом была потребность, к примеру, в театрах.

Однако ситуация кардинально изменилась с появлением на рынке полупроводников, известных как симистор и динистор. Именно на основе них и сконструированы современные диммеры, позволяющие быстро и удобно регулировать яркость освещения.

Как работает диммер

Основные сведения о диммерах

Можно ли светодиодные лампы использовать с диммером

Да и вообще, какие осветительные приборы совместимы с регуляторами?

Варианты схем подключения диммера к различным типам ламп, видео.

Лампы накаливания

Самый беспроблемный вариант. Единственное ограничение – по мощности. Суммарная мощность светильника (а это может быть и 300Вт и 500Вт) не должна превышать возможностей диммера.

Газоразрядные лампы – несовместимы!

Светодиоды

С учетом популярности этих источников света – больной вопрос. Однозначного ответа нет. Некоторые лампы диммируемые, остальные – нет.

Чтобы понять, почему полупроводниковый прибор (светодиод) не всегда меняет яркость с помощью диммера, разберемся в конструкции лампы. Что скрывается за привычным внешним видом? В отличие от вольфрамовой нити в лампе накаливания, светодиоды не подключаются напрямую к источнику питания 220 вольт. Внутри каждой лампы есть блок питания (источник тока, т.н. драйвер). Именно он управляет яркостью свечения кристалла светодиода. Причем этот источник света регулируется плавно от нуля до полной яркости.

Популярное: Какой подкатной домкрат выбрать на 2 т или 3 т?

Если вы приобретаете готовый светильник с регулятором – наслаждайтесь комфортом. А вот при покупке простой лампы Е27 на светодиодах, надо ознакомиться с паспортными данными.

Функция диммирования отмечена в описании. Если внутренний блок питания (драйвер) позволяет регулировать яркость извне – лампа будет стоить дороже.

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Вентилятор вытяжной и диммер для света — не дружат?

Смотрите также

Комментарии 65

Частота вращения асинхронного двигателя регулируется изменением частоты. Диммер здесь не поможет.

а какже тогда регулируются димерами вентиляторы на которых есть пометка об этом? там тоже асинхронник! синхронники регулируются димерами. но к изготовлению двигателя предъявляются повышенные требования. а обороты, просто при меньшей мощности большее скольжение, ниже кпд.

Я думаю что писк побароть не получится. Это обмотки и шихтовка пищат.

Писк — вибрация обмоток. Из-за специфики работы регулятора. На полной мощности скорее всего его нет, на малых должно вообще урчать и вибрировать. Есть два типа регуляторов — один режет синусоиду, а другой ВЧ ШИМ использует. Вот второго типа тебе и нужно регулятор. И тогда скорее всего писка не будет. Но цена вопроса сильно больше.

Спасибо, доступно. Выше ссылку на али давали — 127руб — подойдёт? А так — смотрел, раз в 5 выше цена у производителей вентиляторов.

по российским ценам сам понимаешь я не сориентирую. Но по нашим — соотношение между обычным регулятором и шим — около 5 раз. На али долго ждать но зато гораздо дешевле.

А так же в коментах была ссылка на специальный регулятор под вентиляторы. Это тот же шим в красивом корпусе под выключатель. Это самый правильный вариант. Удивлен что так мало предложений — как мне кажется спрос должен быть огромным.

Все, чем занимаюсь на работе: компьютеры, автоматизация, контроллеры, программирование и т.д.

четверг, 17 сентября 2015 г.

Уменьшение оборотов вентилятора с помощью резистора

В очередной материнской плате с сокетом 775 сильно грелся южный мост. Размеры радиатора ЮМ меньше 40x40 мм и пластиковые крепления торчат выше его плоскости. Поэтому стандартный 40-миллиметровый вентилятор прикрепить прямо на радиатор невозможно. Пришлось закрепить 40-мм вентилятор на корпус системного блока через самодельные крепления из жестяных заглушек.

Проблема в том, что дешевый втулочный вентилятор, хотя и абсолютно новый, сильно гудел. Причина оказалась в вибрации, которую вентилятор передавал на ножки крепления. Чтобы вентилятор гудел по-меньше, я понизил его обороты через резистор:

Это помогло: оборотов стало меньше, вибрация понизилась и гудения больше нет. Поток воздуха на радиатор, конечно, тоже уменьшился, но его еще достаточно для нормального охлаждения- при работе радиатор чуть тёплый.

Надо сказать, что рекомендуемым способом понижения оборотов вентилятора в ПК является ШИМ-регулирование, когда постоянное напряжение 12 В подают на вентилятор не постоянно, а импульсами. Уменьшение оборотов через резистор не является рекомендуемым способом, но намного проще и при этом работает. При включении вентилятора через резистор, в отличии от ШИМ, вместо стандартного напряжения в 12 В на него приходит меньшее напряжение. Уменьшили напряжение- уменьшилась скорость вращения.

Для начала удостоверимся, что понижение напряжения допустимо для нашей модели. Например, мой вентилятор SENSDAR SD4010M1S работает при напряжениях 6-13.8 В:

Опытным путем я подобрал резистор 56 Ом, 1 Вт:

При таком сопротивлении резистора на вентилятор приходит напряжение не 12.3 В(столько по линии 12 В выдает данный блок питания при включенной материнской плате), а 8.3 В. Напряжения оказалось достаточно для уменьшения скорости вращения вентилятора при необходимом уровне охлаждения радиатора ЮМ. Резистор я выбрал с рассеиваемой мощностью 1 Вт, т.к. вентилятор потребляет 12 В * 0.08 А= 0.96 Вт. Если для моего вентилятора выбрать менее мощный резистор, то резистор просто перегорит. Во время работы компьютера резистор теплый, но не слишком. Значит, всё ок. Но рекомендую ставить резистор на 2 Вт, на всякий случай.

Не забываем надежно изолировать места пайки провода и резистора(на фото- белые резиновые трубки), а то замкнет на корпус и будет пожар. Сам керамический корпус резистора является изолятором и не проводит электричество, его боятся не надо.

Читайте также: