Regulator obrotów wentylatora 230 V z silnikiem indukcyjnym

Regulator jest zbudowany z użyciem układu U2008B. Kondensator C2 odpowiedzialny jest za tzw. miękki start, dzięki któremu podczas włączenia regulatora do sieci nie wystąpi na obciążeniu skok napięcia. Elementy D1 i R1 prostują jednopołówkowo oraz ograniczają napięcie zasilające do wartości bezpiecznej dla układu scalonego, natomiast kondensator C1 wygładza napięcie.

Elementy R3 i R5 oraz potencjometr P1 są dzielnikami napięcia służącymi do zadawania wielkości mocy dostarczonej do obciążenia. Dzięki zastosowaniu rezystora R2 bezpośrednio dołączonego do przewodu fazowego wewnętrzne bloki synchronizacyjne U1 sterują włączaniem triaka w sposób synchroniczny z przebiegiem napięcia zasilającego.

Rysunek 1. Schemat ideowy regulatora

Minimalizuje to w znacznym stopniu zakłócenia radioelektryczne, które powstawałyby podczas impulsowego przełączania dużych indukcyjności a przecież taki charakter mają uzwojenia silników elektrycznych, przy dużych wartościach napięć zasilających. Nie ma więc potrzeby ekranowania regulatora, można także pominąć filtry sieciowe. Poziom generowanych zakłóceń jest znacznie mniejszy niż podczas korzystania ze standardowego zasilacza impulsowego.

Rysunek 2. Schemat montażowy regulatora

Na rysunku 2 przedstawiono schemat montażowy płytki drukowanej regulatora.

Podczas montażu i uruchomienia należy zwrócić uwagą na zapewnienie warunków bezpiecznej pracy, układ nie jest separowany od sieci energetycznej, a część elementów jest bezpośrednio dołączona do przewodu fazowego sieci.

W egzemplarzu modelowym elementem wykonawczym jest triak BT138/800 o maksymalnym prądzie 12 A, co daje możliwość sterowania obciążenia do ok. 2,5 kW. Jeżeli przewiduje się sterowanie tak dużymi mocami, należy pamiętać o pogrubieniu ścieżek doprowadzających masę oraz prąd obciążenia do triaka. Dla ułatwienia te ścieżki nie zostały pokryte soldermaską.

Rysunek 3. Sposób dołączenia obciążenia (np. żarówki)

Na rysunku 3 pokazano najprostszy sposób podłączenia regulatora do obciążenia. Układ nadaję się również do sterowania silników komutatorowych prądu przemiennego jednak w tym przypadku dla obniżenia kosztów budowy można zrezygnować z rezystora R7 oraz dławika L1.

Montaż układu nie powinien sprawić problemu, jednak układ jest zasilany bezpośrednio z sieci energetycznej, więc jest zalecane zmontowanie i uruchomienie układu przez osobę z uprawnieniami energetycznymi. Podczas montażu należy zwrócić uwagę jedynie na prawidłową polaryzację elementów, a układ po zmontowaniu od razu jest gotowy do pracy. Po zmontowaniu należy dołączyć obciążenie i ustawić potencjometry P1 i P2 według własnych potrzeb. Potencjometr P1 służy do płynnej regulacji obrotów, natomiast P2 ustala początkowy kąt zapłonu, czyli minimalne napięcie skuteczne na obciążeniu. Wszelkie regulacje powinno dokonywać się przy pomocy izolowanych narzędzi. Na koniec układ należy zamontować w obudowie i zadbać, aby wszystkie wystające z niej części były odpowiednio zabezpieczone.

AW