Диммер для асинхронного двигателя

Диммер на 9500 Ватт (регулятор мощности)

Уже скоро как 2 года занимаюсь домашним пивоварением и имеется китайский ТЭН на 3 кВт, который в реале выдает почти 3.5 кВт и ни каждая домашняя электрическая сеть справляется с такой мощностью, да и не всегда нужна такая большая мощность, а что бы снизить мощность ТЭНа нужен диммер.
Раньше у меня был диммер на 4кВт, но он с таким мощным ТЭНом не справляется, перегревается и начинает «вонять», вот по этому стал искать что-то мощнее и нашел на eachbuyer.com.
Пришел диммер достаточно быстро за 20 дней в непривычно серебристом пакете:

Внешний вид диммера и сравнение размеров с картой памяти:

Сразу решил разобрать диммер. Предохранитель это очень хорошо, но вот на плате перемычка меня сначала смутила, а потом смутила еще сильнее, когда посмотрел, что она параллельна предохранителю, спрашивается, зачет тогда он нужен? В общем убрал я эту преремычку… Пайка достаточно не плохая, флюс смыт. Симистор BTA80800В посажен на радиаторе через термопасту, внятное описание в интернете я не нашел, почему-то находится только BTA80-800 (800В на 80 Вт):

Высота радиатора 8 см, что считаю не плохо, а вот то, что у диммера нет закрытого корпуса, это конечно огромный минус, хотя с прямыми руками все это решаемо:

Между платой и основанием корпуса примерно 5 мм:

Вес диммера 177 грамм:

Подключение

С подключением сначала были проблемы, т.к. не понятно куда подавать питание и куда ТЭН подключать, но очень помог смартфон + гугл переводчик, который с помощью камеры перевел иероглифы и вот что получилось:

Подключил питание и ТЭН к диммеру клеммами, надо было еще и термоусадку надеть, но как говорится — «хорошая мысля приходит опосля»…

Такая у меня получилась конструкция:

Пора уже проводить испытания ))

Снимать показания буду сетевым ваттметром:

Устанавливаю ручку регулятора (переменный резистор) в крайнее левое положение, ТЭН помещаем в воду, включаем… Ваттметр показал 4.6 Вт, скорее всего это потребление терморегулятором:

Слегка поворачиваю ручку и мощность плавно меняется:

Как видно на фото выше максимальную мощность ТЭН «выжимает» 3.2кВт, а мощность до этого предела можно выставить любого значения…
Что бы убедиться, что ТЭН работает предоставляю фото, на нем видно как ТЭН стал покрываться пузырьками, там выставлена максимальная мощность:

Когда же я ручку регулятора вернул обратно в крайнее левое положение, мощность осталась на уровне 100 Вт:

За время тестирования (около 10 минут) на полной мощности радиатор нагрелся всего до 40 градусов:

Тестировал диммер позже в течении часа, температура у симистора не поднималась выше 60-70 градусов, радиатор прогревался до максимум 50 градусов, что считаю вполне не плохо, а главное запаха гари не было.

Подведу итоги:
+ сомневаюсь, что диммер 9.5 кВт, но доя моих целей (3.5 кВт) подойдет
+ греется не очень сильно
+ можно выставить нужную мощность от 0 до максимального предела ТЭНа
+ хорошая пайка
— непонятно зачем перемычка параллельно подключена к предохранителю
— клеммы можно было написать на английском
— достаточно высокая цена, хотя когда покупал курс доллара был почти на 15 рублей дешевле, по этому цена для меня вполне устроила.

Выводы: хоть и у диммера есть недостатки, все равно он мне понравился, для пивоварения будет очень полезен.

Интернет-магазин водонагревателей и климатической техники №1

Доставим по России

Режим работы: с 10:00 до 18:00

ПН
ВТ
СР
ЧТ
ПТ
СБ
ВС

Каталог товаров

Почему нельзя регулировать скорость вращения вентилятора диммером

Для регулирования скорости вращения однофазных электродвигателей на напряжение питания 220 В применяются симисторные регуляторы скорости вращения.

Диммер (симисторный светорегулятор), в свою очередь, разработан для управления резистивной нагрузкой и должен применяется только как регулятор яркости свечения ламп.

В паспортах и руководствах по эксплуатации обычно есть указание на недопустимость использования диммера для управления двигателем.

Например, в описании диммера 300W фирмы Eljo (Швеция) указано: индуктивная и емкостная нагрузка (обычные трансформаторы, флуоресцентные лампы и электродвигатели) не могут работать с данными диммерами.

Различия в схемах управления:

В диммерах и симисторных регуляторах скорости применены близкие схемы управления. Обе используют принцип фазового управления, когда изменяется момент включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. Для простоты обычно говорят, что изменяется выходное напряжение.

Схема симисторного регулятора отличается от схемы диммера в следующем:

· Установлен нижний порог напряжения подаваемого на двигатель вентилятора

· Мощность симистора выбирается так, чтобы его максимальный рабочий ток превышал рабочий ток вентилятора не менее, чем в 4 раза. При резистивной нагрузке в 2 А достаточно взять симистор также на 2 А.

· Предохранитель подбирается исходя из мощности электродвигателя. Обычно максимальный ток предохранителя должен быть на 20% больше рабочего тока двигателя.

· Для более правильного формирования синусоиды установлен дополнительный фазосдвигающий демпфирующий конденсатор.

· Для уменьшения сетевых помех используется дополнительный конденсатор помехоподавления

Для чего это необходимо:

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

Как сделать простейший диммер на 220 В

Простейший диммер состоит всего из 5 деталей и способен регулировать мощность нагрузки до 2 кВт при напряжение переменного тока 220 В. С его повторением справится даже начинающий радиолюбитель, главное не забывать о технике безопасности при испытании и применении этой простой схемы.

Детали

Потенциометр 200 кОм — http://alii.pub/5o27v2
Резистор 10 кОм — http://alii.pub/5h6ouv
Динистор DB3 — http://alii.pub/5o28g9
Конденсатор 100 нФ — http://alii.pub/5n14g8
Симистор BTA 41 600B, или BTA 16 600 — http://alii.pub/5o284l

Все детали доступны и дефицита не составляют.

Схема простейшего диммера

Схема диммера представлена на рисунке и включается последовательно в цепь нагрузки. Принцип работы основан на обрезке полуволн симистором. По приходу синусоиды он как бы открывается с замедлением и пропускает в зависимости от установки лишь части той или иной полуволны.

Данным диммером можно регулировать и более низкое напряжение порядка 12 В при должном подборе резисторов.

Изготовление простого диммера своими руками

Из куска фольгированного текстолита вырезаем небольшой прямоугольник.

Зачищаем медное покрытие металлической губкой для удаления окислов и лучшей пайки. При помощи ножовки, надфиля или напильника разрезаем фольгу на квадраты. Обратите внимание, что два из них соединены между собой.

Сверлим 6 отверстий под симистор и потенциометр.

Устанавливаем элементы и запаиваем.

С боку припаиваем конденсатор.

Обрезаем вывода резистора. Припаиваем динистор.

Диммер почти готов. Осталось припаять провода для подключения в разрыв нагрузок.

Получилась совсем маленькое, но очень полезное и мощное устройство.