0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Преобразователь частоты для вентиляции; управление вентиляторами частотником

Преобразователь частоты для вентиляции — управление вентиляторами частотником

Частотный преобразователь для вентилятора

Чтобы обеспечить эффективность использования энергии и длительную работу энергонасыщенных производственных вентиляторов применяют преобразователи частоты. Применение инверторов в систему вентиляции решает важные производственные проблемы:

  1. Снижение энергопотребления из-за уменьшения частоты вращения.
  2. Отсутствие динамического удара во время запуска вентилятора, плавный запуск.
  3. Специальная защищенность обмоток двигателя от влаги, функция многих инверторов.
  4. Обратный ход без механических перегрузок.
  5. Контроль за системой в автоматическом режиме, предупреждение аварий.
  6. Автоматика для рабочих параметров.
  7. Совмещение электрических приводов в одну систему предприятия.

Преобразователь частоты для вентилятора заводского исполнения продлевает срок службы механизма в два раза, увеличивает его работоспособность. Эффект от использования преобразователя появится в течение месяца по отчетам: уменьшение мощности из-за отсутствия дросселей и заслонок, улучшения технологии производства.

Автоматическое управление вентиляцией, отоплением и системой кондиционирования в жилых домах и производственных помещениях, щиты, контроллеры датчики, блоки управления приточной и вытяжной вентиляцией предлагает в Москве компания «Вентавтоматика».

Преобразователь частоты для вентилятора

Когда выбираете вид частотного преобразователя, то можете определить точное задание, которую будет выполнять привод с электромотором, точность регулировки скорости (частоты вращения), точности тип электродвигателя. Можете принимать нюансы конструкции частотника, его параметры, класс защищенности, удобство пользования.

Классификация преобразователей частоты:

  • входное число фаз (3-фазные, 1-фазные);
  • размер напряжения номинального значения (средневольтные до 6000 вольт, общепромышленные до 500 вольт);
  • конструкция варианта по классу защищенности;
  • тип управляемости (скалярное, векторное);
  • работа по областям (для вентиляции и помп, лифтовые, общепромышленные);

Вентиляторы

Мощность вентилятора равна скорости вращения в кубе, поэтому применение преобразователя частоты является делом экономии. Для запуска вентиляторов с большой массой делают моторы высокой мощности. Это позволяет экономить электроэнергию и окупаемость частотного преобразователя получается около года. Также решается вопрос гидроударов: эксплуатация частотника, пуск и торможение вентилятора делается мягко. Частотник оснащен управлением, которая позволяет работать с групповыми вентиляторами, без лишних контроллеров. При разработке механизмов применяют с частотным преобразователем мотор сниженной мощности, экономия выходит за счет уменьшения расходов на холостом ходу.

Частотный преобразователь для вентилятора

Функции преобразователей частоты для вентиляторов:

  • более широкий ПИД-контроль (предварительная установка значений ПИД, ПИД-регулирование в двойном режиме);
  • одновременная работа с разными моторами;
  • прогрев мотора перед работой;
  • «низкая утечка» в режиме PWM.

Эти значения параметров надо брать во внимание, когда подходит время для выбора инвертора.

INNOVERT VENT – преобразователь частоты для вентиляторов

Системы, у которых обмен воздуха меняется часто, требуют постоянного изменения оборотов вентилятора. Это обусловлено необходимостью изменения потребности расхода воздуха из-за скопившихся веществ (вредных), изменения образования теплоты, увеличения влажности и т.д. Чтобы оптимизировать размер расхода воздуха, надо использовать преобразователь частоты для вентилятора.

Возможность регулирования количества оборотов вращения вентилятора дает увеличение срока службы системы.

Где применяется Innovert Vent?

Преобразователь для вентиляторов Innovert Vent для эксплуатации с 3-фазными двигателями асинхронного типа. Его принцип действия очень надежен и прост в управлении – подключение к механизму и запуск – в итоге можете контролировать обороты вентилятора.

Innovert Vent является частотным преобразователем высокой эффективности, удобный в управляемости. Параметры настройки ясны персоналу. Это не доставит трудности для подключения. Он хорошо сочетается с эксплуатацией мотора на конвейерах, экструдерах, станках по обработке металлов, механизмах заводского назначения, вентиляции и водоснабжения. Частотник при настройке не программируется, это делает простым его в наладке.

Читайте так же:
Как отрегулировать задвижки отопления

Введение преобразователя в эксплуатацию делается быстро. Пульт управления имеет потенциометр с электронной начинкой. Механизм двигателя с частотником повышает период между ремонтами, делает лучше технологический системный процесс. После наладки частотника механизм эксплуатируется в экономном режиме, нет риска простоев вне плана. С его использованием появляется возможность делать прогнозы по отказам в работе, так как механизм будет предупреждать вас или останавливать мотор из-за поломки.

Цена частотного преобразователя меньше, чем оборудования двигателя вентиляции, вы будете экономить во время ремонта и замене запчастей.

Преобразователь частоты Омрон для вентиляционных систем.

Частотник Омрон в настоящее время является наиболее распространенным. Для запуска вентилятора нужен электромотор и механизм по регулировке напора воздуха. Методом регулировки вентиляции является заслонка. Электродвигатель запущен на всю мощность, запорная арматура регулирует воздушное давление. Чтобы экономно и правильно производить управление вентилятором, можете применять преобразователи частоты Омрон. Мотор работает от этого преобразователя на энергии, которая подается преобразователем, для поддержки воздушного давления. Экономия электроэнергии двигателя доходит до 50%. Если посчитать сколько энергии за весь период работы расходует электромотор, то получается огромная экономия. Преобразователь Омрон окупается за один год работы, а далее дает производству прибыль.

Питание частотника Омрон

Частотные преобразователи Омрон работают от сети переменного тока как 3-фазной, так и 1-фазной. При одной выходной фазе формируется синусоидальное 3-фазный потенциал нормального управления моторами. Это приемлемо для частотников с мощностью 0,2-2.2 киловатт. Трехфазные частотники Омрон эксплуатируют в большем интервале мощности 0,2-250 киловатт.

Применение преобразователей частоты для дымоудаления

Преобразователи нужны для регулирования скорости вращения мотора дымососа. В новой редакции СП 7.13130.2013 появилось такое требование, которого ранее не было. Суть его в следующем. Возможность использования частотников в механизме вентиляции дымоудаления нужно определять по испытаниям ГОСТ Р 53302. Ищем, на какие параметры механизма вентиляции влияют преобразователи по стандарту:

а) уменьшение подачи, давления вентилятора в испытаниях более 15% к параметрам, которые получены в начале испытания;

б) отклонение выше 15% параметров значений аэродинамики, которые получены на температурном воздействии на образец и охлаждении, в сравнении с параметрами вентилятора в аэродинамике;

Получается, что это вопрос по совмещаемости при эксплуатации механизма вентиляции. Вентилятор подвергается процессу испытания вместе с видом частотника для доказательства возможности применения. Сам частотник всегда соответствует стандарту, но является частью шкафа вентиляционного управления, который становится частью прибора пожарного оборудования управления, имеющего опции удаления дыма. Количество типов механизмов вентиляции должно быть равно количеству исполнений ППУ, которые прошли испытание.

Преобразователи частоты не имеют информации о совместимости с дымоудаляющим оборудованием вентиляции.

Управление микроклиматом на Arduino

В последнее время на Хабре появилась масса постов про построение мониторов качества воздуха. При этом ни одной попытки управления качеством воздуха не нашел, а ведь как только мы переходим от пассивного наблюдения к активному управлению — возникает масса интересных проблем и решений. Своими скромными наработками в этой области и хочу поделиться.

Читайте так же:
Простой блок питания с регулировкой напряжения на транзисторах

Итак, дано: Гараж неотапливаемый, не утепленный, кирпичный двухэтажный с огромной влажностью внутри, от которой гниет деревянное межэтажное перекрытие, на стенах зимой снежная шуба и прочая неприятная ржавчина.

Задача: «Осушить» гараж.

Решение. Не будем вдаваться в подробности капиллярного подсоса воды бетоном и прочих источников появления влаги в воздухе гаража — сосредоточимся на том, что мы можем сделать с уже появившейся влагой. Если не рассматривать слишком дорогую для гаража технику типа осушителей, то единственный способ, который я нашел, это вытеснять внутренний сырой воздух более сухим наружным при помощи простого вентилятора.

Arduino, два датчика DHT22 изнутри и снаружи, релейный модуль на вентилятор и начинаются действительно интересные проблемы.

Как известно, DHT22 отдает температуру и относительную влажность. Как сравнивать показания датчиков? Действительно ли наружный воздух «суше», чем внутренний? Что будет с воздухом, если его всосать в гараж? Возможно, он настолько теплее, что даже при меньшей относительной влажности снаружи даст конденсат на стенах внутри. Внутренняя температура всегда отличается от наружной, но при этом постепенно стремится к наружной. Степень «постепенности» неизвестна. Будет температура расти или падать — так же неизвестно.

Первой мыслью было пытаться строить массивы показаний датчиков и пытаться прогнозировать влияние наружного воздуха на внутренний, но куча изрисованных бумажек так и не позволила выстроить в голове внятную модель для реализации.

Но пришла следующая идея. Абсолютная влажность она на то и абсолютная, что от давления, температуры и прочего не зависит. И если абсолютная влажность наружного воздуха ниже абсолютной влажности внутреннего, то наружный воздух однозначно «суше» и независимо от того, как изменится его температура внутри — он «лучше» замещенного воздуха.

Идея — идеей, но и тут оказались мелкие проблемы. Оказывается абсолютная влажность вычисляется по температуре и относительной влажности по графикам типа такого:

image

И никакого точного способа пересчета нет. Зато есть достаточно большое разнообразие аппроксимирующих формул. По итогу была выбрана вот эта формула, а точнее формулы, поскольку для положительной и отрицательной температуры формулы разные.

Казалось бы, на этом и все. Сравниваем две абсолютные влажности и если снаружи «суше» — включаем вентилятор, но не тут то было. Первая проблема в том, что если представить, что наружный воздух имеет постоянную влажность, а внутри никакого источника влаги нет, но есть сырой воздух, то при прокачивании через гараж наружный воздух будет смешиваться с имеющимся там воздухом и внутренняя влажность будет бесконечно приближаться к наружной, но не достигнет ее или достигнет очень не скоро. А это крайне неэффективно по электричеству. Очевидное решение — ввести какую-то разность влажностей, при достижении которой вентилятор выключать и считать внутренний воздух сухим, но тут возникает вторая проблема. При перепаде температур от +30 до -30 значение абсолютной влажности изменяется в тысячу раз. То есть при -30 градусах разница в 0.001 грамма на кубометр воздуха может означать, что вы пройдете точку росы и на стенах выпадет шуба. А при +30 эта тысячная ничего не значит, потому что в кубометре может висеть 20 грамм воды.

Читайте так же:
Унитазы витра регулировка сливного бачка

Никакого четкого, обоснованного решения придумано не было. Волевым научным тыком разность была принята в 0.01 грамма на кубометр из того соображения, что от инея на стенах вреда не много, поскольку при повышении температуры, при работе робота — лед просто сублимирует и будет удален с остальным воздухом. И из эмпирических соображений было введено еще одно энергосберегающее ограничение. При относительной наружной влажности выше 90% наружный воздух не прокачивается. Просто потому, что это ненормально высокая для нашего региона влажность и даже если этот воздух суше внутреннего — очень скоро и его тоже придется выкачивать. Цифра 90% так же с потолка.

Полтора года робот пашет безостановочно.

image

Ардуино в коробке с автоматом, там же блок питания. На ней же справа внутренний датчик. Релейный блок в самой розетке. Выключатель принудительно включает вентилятор в обход реле. Шуба из инея зимой пропала. Дерево все рассохлось. Ничего не гниет. Потребляет порядка двух киловатт-часов в месяц. Если в «сухом» гараже подышать минут 15 — робот включает вентилятор. В общем, все работает.

Побочный эффект — вымораживает. Причем вымораживает так, что шуба из инея теперь периодически появляется снаружи, а в мае, когда светит солнышко и зеленеет травка — внутри без ватника трясет от холода.

Поле для оптимизации. Если прикрутить SD-карточку и пособирать статистику — можно выбрать более обоснованную отсечку, чем 90%. Можно подумать и поставить разность абсолютных влажностей на отсечку в зависимость от температуры.

А вот теперь самое интересное — развитие.

Сейчас прорабатывается система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией для частного дома. Задача снизить расход энергии и на вентиляцию и на обогрев. Казалось бы, все просто. Датчики СО2 по комнатам. Вентилируем только ту комнату, где «надышали», но есть масса вопросов, на которые у меня пока нет ответов. Буду рад помощи.

1. Как контролировать отток через печку? Вот есть частотник на приточном вентиляторе, есть на вытяжном. Если бы не печка, можно было бы обойтись одним и крутить вентиляторы синхронно. А как быть с оттоком через печь? (Отдельный воздуховод на приток печи — не предлагать);
2. (без учета печки) Алгоритм управления оборотами вентиляторов? Текущая идея в том, что скорость вращения должна зависеть не от концентрации СО2 а от скорости роста концентрации. То есть если концентрация растет — обороты растут, падает — падают и какая-то отсечка, скажем, 500-600ppm. Повышением отсечки можно ввести зимний экономный режим с повышенной концентрацией СО2;
3. Есть желание заслонку печки привязать к датчику СО, в том плане, чтобы он держал заслонку максимально закрытой максимальное количество времени, но страшно;
4. Чисто технический вопрос: как все это датчиковое великолепие максимально дешево развесить по дому, поскольку для целей управления отоплением еще и DHT22 в каждой комнате будут?

Читайте так же:
Регулировка тока и напряжения кт805

Спасибо за внимание. Схему робота я не рисовал, скетч вышлю всем желающим, с радостью приму конструктивные предложения.

Простой регулятор скорости вентилятора

Функция контроля сигнала скорости вращения большинства вентиляторов будет сохранена. Существуют и другие способы регулирования скорости вращения вентиляторов, но представленное решение представляется одним из лучших благодаря использованию р–канального полевого транзистора, у которого очень высокий коэффициент усиления.

Принципиальная схема регулятора: конденсаторы затвора фильтруют напряжение резистора с отрицательным температурным коэффициентом, что обеспечивает более плавное регулирование.
Выходные конденсаторы устраняют шум вентилятора, когда тот работает от низкого напряжения, — ток проходит через вентилятор в импульсном режиме, поэтому без конденсатора он будет издавать шум.
Если у вас имеется NTC резистор с номиналом 10 кОм NTC, то вам следует использовать подстроечный резистор 10–22 кОм, а если номинал NTC резистора 22 кОм, то используйте подстроечный резистор 22–47 кОм; NTC резистор 47 кОм — подстроечный резистор 47–100 кОм и так далее.

Схема расположения компонентов на печатной плате (со стороны компонентов).

3

Вот все необходимые компоненты.

4

Компоненты на плате.

5

Для придания красивого вида кабелю подключения NTC резистора можно использовать термоусадочную трубку.

6

Всё готово к монтажу.

7

Устройство можно смонтировать на одной из неиспользуемых задних крышек.

8

Может быть, даже лучше спаять провода и разъём для подключения к материнской плате следующим образом:

9

Устройство также можно смонтировать на неиспользуемой передней пластиковой крышке.

10

Если вы достаточно аккуратны, то можно просверлить отверстия с обратной стороны, не оставив при этом царапин.

11

Хороший крупный план.

12

Выключатель подключён так, что в верхнем положении будет максимальная скорость вентилятора и гореть красный светодиод; в нижнем положении будет гореть зелёный светодиод, а скорость вентилятора будет регулироваться с помощью предварительно выбранного потенциометра.

13

Два зелёных провода закорачивают транзистор через выключатель.

14

Температурный датчик NTC вклеивается на нижнюю сторону массивного охлаждающего вентилятора VULCANO 7 ™ с помощью клея на основе аралдита. Для лучшей адгезии алюминиевую поверхность следует предварительно обработать наждачной бумагой.

15

Оригинальный NTC вентилятора VULCANO был снят, а два его провода спаяны вместе и зафиксированы термоусадочной трубкой.
Для вентилятора были использованы новый разъём и три новых провода длиной 50 см, — этой длины должно хватить для подключения к самодельному регулятору, смонтированному на одной из передних крышек.

16
Всё готово.

Теперь возможно устанавливать любую желаемую рабочую температуру ЦП. Регулятор будет поддерживать постоянную температуру в независимости от загрузки ЦП. На максимальной нагрузке скорость вентилятора составляет 3000 оборотов, что является обычным значением. При использовании охлаждающей подставки с целью уменьшения нагрузки ЦП практически сразу скорость вентилятора начинает уменьшаться, а через двадцать секунд он и вовсе останавливается.

Использованные при испытаниях ЦП и ОС: XP2000, процессор был разогнан с 1667 до 1800 МГц.

Регулировка скорости вращения канального вентилятора с помощью arduino

Потребуется:

Датчик температуры — 1шт.

Твердотельное реле — 1шт.

Читайте так же:
Как отрегулировать ремешок на часах casio edifice

В этом примере будут использоваться следующие компоненты:

Arduino Pro Mini.

Реле SSR-25DA. (Судя по описанию потребляемый ток всего 7.5mA)

Датчик температуры 18b20.

Пример подключения:

Для управления скоростью вращения вентилятора используется PIN 9 т.к. он ШИМ и после изменения частоты ШИМ эффект искажения работы некоторых функций проявится только для Servo library нам это не страшно т.к. здесь мы не используем такой функционал. Цифровой датчик температуры подключается к цифровому порту PIN 2. Так как вывод микроконтроллера держит 40mA то можно запитывать реле прямо с микроконтроллера, ему ничего не будет, но все равно на всякий случай воспользуемся транзистором кт315:

Распиновка транзисторов npn перехода:

Распиновка 1N4148

Частота бытовой сети куда будет подключаться вентилятор составляет 50Гц. Используемое реле SSR-25DA оборудовано датчиком пересечения ноля (cross zero sensor). Это значит что реле отключится/включится только в те моменты когда синусоида переменного тока будет пересекать значение 0. Поэтому частота работы ШИМ должна быть не выше чем 50Гц*2 = 100Гц (2 — потому, что за один период синусоида переменного тока пересекает ноль дважды).

Т.к. по умолчанию частота ШИМ гораздо выше надо ее разделить. Ниже таблица допустимых делителей для разных PIN:

PINsЧастота, ГцДелитель
3312501, 8, 32, 64, 128, 256, 1024
5625001, 8, 64, 256, 1024
6625001, 8, 64, 256, 1024
9312501, 8, 64, 256, 1024
10312501, 8, 64, 256, 1024
11312501, 8, 32, 64, 128, 256, 1024

Мы используем PIN 9, значит его частота по умолчанию 31250Гц, нам надо получить не более 100Гц, для этого разделим на 1024. Получим

30 Гц. Такой частоты уже достаточно для регулировки оборотов. Если вместо вентилятора подключить лампу накаливая то будет видно как она мерцает, для бытового канального вентилятора это не критично.

Скетч:

В скетче используется код получения значения температуры отсюда.

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
int ventPin = 9;
int maxTemp=28;
int minTemp=26;
int interval=20; //min 30sec recomended for 18B20
DallasTemperature sensors(&oneWire);
void setup(void) <
Serial.begin(9600);
sensors.begin();
setPwmFrequency(ventPin, 1024); //division on 1024 for

30Hz
>
void loop(void) <
sensors.requestTemperatures();
Serial.print("Temp=");
float temp=sensors.getTempCByIndex(0);
Serial.print(temp);
Serial.print("; Power=");
int val = (((-1)*((maxTemp-temp)-(maxTemp-minTemp)))/2*100)*255/100;
if (val<0)
if (val>255)
Serial.print(val);
if (val>20) <
analogWrite(ventPin, val);
Serial.print("; Vent=on;");
> else <
analogWrite(ventPin, 0);
Serial.print("; Vent=off;");
>
delay(interval*1000);
>
void setPwmFrequency(int pin, int divisor) <
byte mode;
if(pin == 5 || pin == 6 || pin == 9 || pin == 10) <
switch(divisor) <
case 1: mode = 0x01; break;
case 8: mode = 0x02; break;
case 64: mode = 0x03; break;
case 256: mode = 0x04; break;
case 1024: mode = 0x05; break;
default: return;
>
>
>

При требуемой мощности менее 20% вентилятор запускаться не будет вообще т.к. возможно не будет хватать времени для проворачивания ротора двигателя и он не будет крутиться. Начиная с 20% мощности на ротор начнет поступать ток и тока станет достаточно для проворачивания вентилятора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector