Зміст:
- Асинхронні двигуни
- Канальні вентилятори і асинхронні двигуни
- Чому канальний вентилятор названий саме так
А все почалося з того, що 11 листопада відзначається День економії електроенергії. Як раз попалося на очі відео, де канальні вентилятори обладналися новими моторами EC, які більш тихі і економні, ніж AC. Але ось як читач дивиться на ці рядки і мало чого розуміє, так і автор не любить, коли пояснюють без подробиць. Потім це призводить до суперечок і незрозумілих моментів. А ми завжди і все намагаємося з’ясувати до кінця. Почнемо, мабуть, з асинхронних двигунів і плавно перейдемо на канальні вентилятори для круглих повітроводів.
Асинхронні двигуни
У свій час, ще в 19 столітті, один учений чоловік заїкнувся в журналі про те, що трифазні двигуни змінного струму не мають жодної перспективи. У тому ж році Нікола Тесла виклав основи роботи таких пристроїв у теорії. Заяви преси були сприйняті, як виклик, і вже через рік якийсь виходець з Росії запатентував перший трифазний двигун. Його називають асинхронним за те, що частота його обертання не збігається з частотою живильних імпульсів. Якщо точніше, то формула обертів виглядає наступним чином:
n = (60 · f1 / p)(1 – s), де
f1 – частота живлячої напруги;
р – число пар полюсів обмотки двигуна;
s – коефіцієнт ковзання, який залежить від параметрів ротора.
У трифазного двигуна шість котушок, куди подаються імпульси певної фази і полярності. Ми не будемо зараз розглядати, залишимо электронщикам. Суть в іншому, у нас відкривається кілька способів управління, а саме – три, і значить, з’являється вибір. Кожен вибір породжує сумніви в тому, який з варіантів краще. З приводу останнього зауважимо, що він застосовується тільки для асинхронних двигунів з фазним ротором і вимагає включення в обмотку останнього реостата, на якому будуть губитися частина потужності і ККД. Однак діапазон регулювання може бути досить значним. (Див. також: Безшумний вентилятор для ванної)
Другий спосіб не тільки нам, але і деяким іншим авторам видається безперспективним, коли справа стосується плавного регулювання. Справа в тому, що швидкість обертання ротора асинхронного двигуна можна буде змінювати ступенями. Для канальних вентиляторів це теж варіант і в загальному-то так більшість з них і працює. Зокрема, рекомендується використовувати варіатор напруги на тиристорі, здатний давати три рівня. Ми відразу обмовимося, що ці способи різні, але результат однаковий – дискретне зміна обертів.
Коли передбачається зміна кількості пар полюсів, то обмотки розбиваються на кілька котушок, які можуть:
Ніколи розбирати цей метод докладно, тому що він застосовується лише до асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором. У противному випадку число обмоток обертових також довелося б міняти. Це не стільки незручно, скільки проблематично. Так і у випадку з короткозамкненим ротором маса пристрою підвищується, а пара-трійка швидкостей викликають титанічні зусилля з боку різних реле і контакторів. Нам це видається не дуже сучасним.
Набагато простіше змінювати частоту живлячої напруги. Так зараз працюють в кінцевому підсумку все інверторні схеми. Сучасній електроніці нічого не варто зробити з мережевих 50 Гц-ультразвук досить великої амплітуди. Таким чином можна досягти плавного регулювання швидкості, так і потужності. Це особливо просто забезпечується пристроями ШІМ (широтно-імпульсна модуляція).
Взагалі-то по науці належить плекати асинхронний двигун згладженими імпульсами, зразок обрізаної діодом синусоїди, але практика показує, що на це глибоко наплювати конструкторам і виробникам асинхронних двигунів. Як раз генератори прямокутних імпульсів потрібної фази і використовують, щоб привести в рух ротор. Однак! Шум при цьому виходить той ще. Мабуть, форма якийсь вплив-таки має. Але ми відхилилися від теми. Параметри асинхронного двигуна змінюються наступним чином:
Канальні вентилятори і асинхронні двигуни
Такий довгий розмова про асинхронні двигуни перед канальними вентиляторами був викликаний ось якими причинами. Один учений чоловік відео на Ютуб сказав, що для регулювання швидкості обертання краще всього використовувати симісторні СРМ – 2,5. Коли дійшло до деталей, то виявилося, що параметри частоти відцентрового вентилятора типу Равлик змінювалися варіаціями амплітуди напруги.
А саме:
- перша швидкість 100 В;
- друга швидкість 160;
- третя швидкість 220 В.
Чесно кажучи, це викликало таке здивування, що захотілося розкрити питання докладніше. Навіщо потрібен в природі відцентровий вентилятор для воздуховода, який на кожну нестабільність напруги буде реагувати зміною обертів? Так от, виявилося, що вся справа в тому, що на практиці є бажання застосовувати двигуни асинхронного типу і з фазним ротором, і з короткозамкненим. А методи регулювання обертів у них різні. Однак є один загальний.
Їм виявилося зміна величини живлячої напруги. І ось, щоб випустити універсальний регулятор, який здатний впливати на будь-який вентилятор в повітропровід, і випустили на світ СРМ — 2,5 і йому подібні пристрої. Принцип полягає в тому, що змінюється ковзання, яке позначено через S у формулі, наведеній вище. Більш точно можна сказати, що зміна частоти живлячої напруги застосовується переважно для асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором (які домінують у промисловості). І тільки метод зміни амплітуди підходить для обох типів.
Проте ми все ще за інверторні схеми живлення зі змінною частотою, і ось чому. І канальні вентилятори для прямокутних повітроводів, та інші для круглих мають більш високий ККД.
Також можна змінювати число пар полюсів, але це дозволяє домогтися ступінчастою регуляції при збільшенні маси двигуна з короткозамкненим ротором. Інші методи значно знижують ККД. Це при тому, що однофазні двигуни самі по собі не володіють такими високими показниками, як трифазні. А навіщо нам взагалі зв’язуватися з асинхронною машиною? Вони дешеві, надійні і прості у виробництві. А поміняти схему живлення – справа техніки.
Чому канальний вентилятор названий саме так
Канальний вентилятор утворює собою сегмент трубопроводу. Він не монтується, як осьовий, на кухонне отвір, а вбудовується де-небудь посередині тракту. Для багатоквартирного будинку такий майже марний, а для приватного котеджу – просто знахідка.
Вентилятор канальний круглий:
Всього цього не надасть жоден інший тип вентиляторів. Однак канальне обладнання буває не тільки круглим і осьовим, зустрічаються і «равлики», і відцентрові моделі. Досить цікаво виглядають на цьому тлі екземпляри, які призначені для установки на стіну з серії CFW (Shuft). Ми припускаємо, що W може позначати Wall – Стіна. CFW однофазні і бувають наступних типорозмірів:
В мм позначається діаметр воздуховода під установку. Канальні вентилятори для круглих каналів бувають з вигляду і прямокутної форми. Це дозволяє маскувати у стелі під елементи силових конструкцій. Такі моделі ICF (Shuft) з теплоізоляцією і звукоізоляцією. В цьому випадку обертання лопатей вже не поміщає службовцям, а в будинок ставити такий якось не з руки. Вид занадто офісний. Є 7 типорозмірів до 400 мм.
Вентилятор канальний круглий пластиковий із серії Flow (Ballu Machine) менше важить, і вартість нижче. Але може експлуатуватися тільки в приміщеннях. Це дуже тихе обладнання. Гучність 16 – 19 дБ набагато нижче, ніж у будь посудомийної машини. ABS-пластик, незважаючи на тендітний вигляд, не піддається корозії і не боїться ударів. Це обладнання призначено для лікарень, лабораторій та інших приміщень, де є підвищені вимоги до рівня шуму. Ви можете сміливо ставити такі навіть біля дитячих. Дитина не почує звук роботи. Для порівняння, рівень шуму в щільно закритій кімнаті міської квартири становить близько 40 дБ.
Канальні вентилятори для круглих повітроводів можна використовувати для створення витяжки своїми руками. Продуктивність пристроїв така, що буде цього цілком достатньо для реалізації задуму. Залишиться тільки зробити парасолька. Перевага в тому, що залишивши віддушину перед вентилятором, можна в одній особі отримати і систему вентиляції. Методи управління таким пристроєм ми вже розглянули вище. Достатньо купити круглий канальний вентилятор, і можна братися за справу.
Ми бажаємо успіху всім Кулібіним і прощаємося рівно до наступного разу!