Защита вентилятора по току: Реле защиты двигателя вентилятора по току ВАМУ

Защита от перегрузок по току и перегрева.

   Электронная защита частотного преобразователя от перегрузки по току и/или перегрева двигателя.

 Частой причиной аварийного отключения преобразователей частоты, является перегрузка (OL) и/или перегрев (OH) двигателя. Эти неисправности относятся к программной защите преобразователей частоты и основаны в первую очередь на измерении выходного тока. Поэтому когда Вы слышите от продавцов преобразовательной техники, что у данной модели есть «электронная защита от перегрузки», то знайте, что она есть у всех известных нам серийно выпускаемых моделей преобразователей.

 Принудительный останов двигателя с индикацией ошибки перегрузки и перегрева может быть из-за работы на пониженной частоте или из-за потребления двигателем тока выше его номинального значения (записанного в преобразователе). Поэтому так важно записать значение тока с шильдика двигателя в определенную уставку инвертора. Программа, зашитая в преобразователь, математически рассчитывает температуру двигателя исходя из значений выходной частоты и выходного тока.

 Давайте рассмотрим несколько случаев изображенных в таблице (выписки из Руководства по эксплуатации ПЧ Веспер модели EI-9011 ч.2, стр.52):

 1. Стандартный двигатель охлаждаемый крыльчаткой на валу, с нагрузкой (моментом на валу) не более 100%, т.е. ток потребляемый двигателем не превышает номинального (график 1). В таких условиях работает большинство электродвигателей управляемых преобразователем частоты.

 К примеру, если взять стандартный (50 Гц) двигатель, то согласно графику при его работе близкой к номинальной частоте вращения он будет работать продолжительное время. Однако, с уменьшением частоты должна уменьшаться и нагрузка. Объясняется это тем, что крыльчатка стандартного асинхронного двигателя рассчитана на охлаждение при работе на 50 Гц, при частоте работы ниже, охлаждение становится менее эффективно. Если же частота вращения двигателя больше его номинального значения, то перегрузка наступит гораздо раньше, независимо от работы крыльчатки на валу, т.к. при этом потребляется повышенный ток.

2. Стандартный двигатель охлаждаемый крыльчаткой на валу, с нагрузкой (моментом на валу) более 100%, т.е. ток потребляемый двигателем больше номинального (график 2). В этом случае двигатель является перегруженным и его работа продлится не более 60 секунд.

3. Специальный двигатель (предназначенный для работы с преобразователем частоты, т.е. с установленным вентилятором обдува), с нагрузкой не превышающей 100% (график 3). Такая ситуация отличается от графика 1 только тем, что при работе на пониженных частотах будет продолжительной даже при номинальной нагрузке, т.к. охлаждение является независимым. При работе на повышенной частоте ситуация не отличается от стандартного двигателя.

4. Специальный двигатель (предназначенный для работы с преобразователем частоты, т.е. с установленным вентилятором обдува), с нагрузкой более 100% (график 4). Двигатель остановится через минуту.

Исходя из вышесказанного, имеется возможность отключить защиту двигателя при работе на пониженных частотах — в константе (уставке) «выбор двигателя» нужно поставить «специальный электродвигатель для преобразователей частоты с независимым вентилятором обдува». Тоже самое следует сделать если ваш двигатель охлаждается водой и хладагентом, например погружной насос или компрессор. В этом случае остановка двигателя с индикацией перегрузки, возможно, только если превышен номинальный ток двигателя. При этом необходимо организовать независимую защиту двигателя от перегрева, например, установив термореле.

Внимание. Этот пример описан для преобразователя частоты фирмы Веспер модели EI-9011. Для других преобразователей смысл остается таким же, т.к. основана защита на параметрах стандартных асинхронных двигателей. Различия могут быть только в цифрах. Вопросы относительно рекомендованных частот работы двигателей должны быть адресованы производителям этих самых двигателей.

Вентилятор Blauberg Box-FI 40×20 4E

Вентилятор Blauberg Box-FI 40×20 4E канального типа с номинальной производительностью 1440 м³/ч. Способен перемещать воздух с температурой в диапазоне от -25°С до +40°С в системах приточной или вытяжной вентиляции. Корпус вентилятора шумоизолирован минеральной ватой 50 мм для уменьшения уровня шума и потерь тепла при работе.

Соединяется с воздуховодами и другими элементами систем вентиляции сечением 400х200 мм. Оборудован однофазным электродвигателем с защитой от перегрева.

Вентиляторы рассчитаны на продолжительную работу без отключения от электросети. При необходимости можно регулировать производительность вентилятора тиристорными регуляторами, трансформаторами или частотными преобразователями (регуляторы поставляются отдельно). 

Технические характеристики

Параметр	Величина
Напряжение, В	230
Ток, А	1,32
Частота тока, Гц	50
Максимальная мощность, Вт	295
Производительность, м3/ч	1440
Скорость вращения, мин-1	1350
Уровень шума на расстоянии 3 м, дБ(А)	42
Максимальная температура перемещаемого воздуха, С	-25. ..+40
Вес, кг	17,5
Защита, класс	IPХ4
Размер патрубка, мм	400х200
Количество полюсов	4

Габаритные размеры

Диаграммы

Конструкция

Корпус вентилятора изготовлен из оцинкованной стали. Для уменьшения потерь тепла и снижения уровня шума внутреннее пространство заполнено слоем минеральной ваты толщиной 50 мм.

Двигатель

 Используется асинхронный двигатель с внешним ротором и рабочим колесом из оцинкованной стали с вперед загнутыми лопатками. Вентиляторы с таким исполнением турбины отличаются высокой производительностью и сравнительно большим перепадом давления.

 Для осуществления тепловой защиты от перегрева в обмотку двигателя встроены термоконтакты с выведенными клеммами для подключения внешних устройств защиты. Применение в двигателях подшипников качения обеспечивает большой срок эксплуатации.

Для достижения точных характеристик, низкого уровня шума и безопасной работы вентилятора каждая турбина при сборке проходит динамическую балансировку. Двигатель в вентиляторе имеет класс защиты IP 44.

Регулировка скорости

Регулировка может быть как плавной, так и ступенчатой, и осуществляется с помощью симисторного или автотрансформаторного регулятора. К одному регулирующему устройству могут подключаться сразу несколько вентиляторов, при условии что общая мощность и рабочий ток не будут превышать номинальные параметры регулятора.

К этой модели вентилятора походит плавный регулятор скорости (поставляется отдельно) РС-2,5 Н(В)

Монтаж

К воздуховодам вентилятор монтируется с помощью фланцев. Вентилятор может устанавливаться в любом положении, учитывая направление потока воздуха (обозначено стрелкой на корпусе вентилятора). Также необходимо предусмотреть доступ для обслуживания вентилятора. Подача питания на вентилятор осуществляется через наружные клеммы. Для ревизии и технического обслуживания в вентиляторе предусмотрена технологическая крышка на корпусе.

Пример монтажа

Гарантия

Изготовитель устанавливает гарантийный срок изделия длительностью 24 месяца с даты продажи изделия через розничную торговую сеть при условии выполнения пользователем правил транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации изделия.

Паспорт

Инструкция в формате pdf, откроется при клике на изображение в новой вкладке

Производительность

Максимальная производительность вентилятора

:

1440 м³/ч

Сечение канала

Размер сечения канала воздуховода и вентиляционных комплектующих, подключаемых к оборудованию.

:

400х200 мм

Напряжение

Напряжение вентилятора.

:

220 В

gpio — Нужна ли при установке вентилятора защита от пускового тока?

спросил
1 год, 4 месяца назад

Изменено
1 год, 4 месяца назад

Просмотрено
411 раз

В Интернете я нашел этот план установки и управления вентилятором:

Я задавался вопросом, нужна ли защита от пускового тока, так как я слышал, что вентилятор может потреблять довольно много тока при запуске. Если да, то что было бы лучшим вариантом (NTC, диод регулирования тока,…)?

• gpio
• pi-4
• охлаждение

Добро пожаловать, Мануэль, Вероятно, нет, бросок будет рассеян транзистором. Величина пускового тока зависит от двигателя. Я вижу, вы поступили правильно и добавили обратноходовой диод для защиты транзистора. Вы не указали электрические параметры двигателя, поэтому я предполагаю, что вы все рассчитали и с транзистором все в порядке. В листе данных указано, что транзистор рассчитан на 800 мА и 40 В, что, вероятно, более чем достаточно. Некоторые моторы имеют встроенное подавление, в данном случае я не знаю. Я бы рекомендовал не подключать вентилятор к контакту 5V, так как эта трасса проходит по плате и может накладывать шум на другие компоненты.

Давайте попробуем: Когда двигатель запускается, он потребляет большой ток, этот «максимальный мгновенный входной ток» называется пусковым током. Когда двигатель набирает обороты, он генерирует обратную ЭДС, которая снижает ток, требуемый от источника питания. В двигателе постоянного тока (фактически во всех двигателях) важно знать пусковой ток, чтобы выбрать адекватное коммутационное устройство, в вашем случае транзистор 2N2222. Этот пусковой ток, если он поддерживается, например, при заблокированном роторе, повредит двигатель. Когда двигатель выключен, он создает так называемую противо-ЭДС, которая представляет собой разрядку индуктивных обмоток. Когда постоянный ток отключен, обмотки (индукторы) меняют полярность и разряжают магнитное поле, если на двигателе находится маховик, потребуется рассеивать гораздо больший ток. Ваш диод поглощает этот разрядный ток и защищает транзистор. Напряжение будет расти до тех пор, пока магнитное поле не будет израсходовано. Дополнительный ток рассеивается вместе с нормальным током в транзисторе в виде тепла. Прямое падение напряжения (обычно около 0,7 вольт для кремниевого перехода, умноженное на ток, даст вам мощность. В этом секрет импульсных регуляторов).0005

1

Я приветствую вашу заботу, но нет — вам не нужна защита от бросков тока для охлаждающего вентилятора для Raspberry Pi . Обычно это двигатели постоянного тока, использующие «щетки», которые имеют хорошо известную и стабильную зависимость между крутящим моментом и током. Масса ротора вентилятора и лопастей в этих крошечных вентиляторах очень мала, и поэтому «пусковой» ток также очень мал.

Токостабилизирующий диод — интересная идея. Я бы посоветовал вам поэкспериментировать с этим и поделиться тем, что вы узнали. Между тем, схема, которую вы предоставили, будет работать нормально.

Я также упомяну оверлей дерева устройств , который может быть интересен, если вы используете вентилятор для охлаждения SoC RPi.

5

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Варианты мониторинга, управления и защиты в вентиляторах постоянного тока

Вентиляторы постоянного тока используются инженерами во многих ситуациях и приложениях для обеспечения охлаждения с принудительной конвекцией. Благодаря их широкому использованию они относительно просты для понимания и могут быть реализованы в различных конфигурациях.

По CUI Devices

Принцип их работы основан на фундаментальной физике, согласно которой движущийся воздух эффективно охлаждает объекты, поглощая тепло и передавая его для рассеивания. Количество передаваемой энергии зависит от нескольких факторов: массы движущегося воздуха, удельной теплоемкости движущегося воздуха и изменения температуры, сообщаемого движущемуся воздуху.

Естественная конвекция и принудительная конвекция

Когда дело доходит до выбора вентилятора с достаточным размером и характеристиками воздушного потока, инженер должен провести базовый тепловой анализ, чтобы определить минимальный требуемый воздушный поток. Этот тепловой анализ обычно включает моделирование источников тепла, повышения температуры и условий окружающей среды, а также обеспечение эффективного пути воздушного потока для нагнетаемого воздуха. В блоге CUI Devices «Основы воздушного потока для правильного выбора вентилятора постоянного тока» представлены дополнительные сведения о тепловом анализе и процессе выбора.

После завершения теплового анализа и выбора нужного вентилятора или вентиляторов инженер может просто подключить вентиляторы к источнику питания и позволить вентиляторам обеспечивать постоянное принудительное воздушное охлаждение. Однако в большинстве случаев этот подход не является ни эффективным, ни эффективным в долгосрочной перспективе. Сегодня большинство вентиляторов предлагают ряд опций для лучшего мониторинга, контроля и управления. Понимание доступных опций может позволить инженерам получить максимальную отдачу от выбранных вентиляторов и обеспечить более высокую надежность всей системы.

Базовое управление включением/выключением вентилятора

Как упоминалось выше, постоянная работа вентилятора — это простой подход к управлению температурным режимом, который, безусловно, может обеспечить необходимое принудительное воздушное охлаждение в приложении. Однако этот упрощенный подход не является энергоэффективным, поскольку постоянно работающий вентилятор потребляет наибольшее количество энергии и создает слышимый шум, который подходит не для всех сценариев. Вентиляторы также содержат различные движущиеся части с длительным, но конечным жизненным циклом, которые быстрее изнашиваются при непрерывной работе.

Управление вентилятором вкл/выкл — это один из таких подходов, который может продлить срок службы вентилятора за счет циклического включения и выключения вентилятора при достижении порога охлаждения или заданной температуры. Циклическое включение и выключение вентилятора экономит электроэнергию, продлевает срок службы вентилятора и снижает акустический шум, когда вентилятор не работает.

Но управление вентилятором вкл/выкл — это еще один метод, который довольно упрощен по своей природе и имеет свой собственный набор ограничений. С точки зрения управления температурным режимом включение/выключение вентилятора создает последовательность нагрева и охлаждения охлаждаемых компонентов. Это термоциклирование может быть основным фактором преждевременного выхода компонентов из строя, поскольку различия в температурных коэффициентах вызывают дополнительную нагрузку на материалы и соединения. На самом деле термоциклирование может быть столь же вредным или даже хуже для компонентов, чем работа при постоянно высоких температурах.

Превышение температуры также может иметь место во время включения вентилятора и во время охлаждения принудительного воздуха. Если уставка включения вентилятора не установлена ​​ниже, может произойти перегрев, когда поток охлаждающего воздуха наверстывает упущенное. Наконец, для ограничения вибраций при включении/выключении вокруг заданного значения температуры необходимо добавить гистерезис.

Приведенный ниже график был создан для демонстрации теплового перерегулирования из-за неизбежной тепловой задержки в приложениях управления включением/выключением вентилятора. На графике светло-голубая линия представляет желаемую заданную температуру и включает ступенчатое изменение, зеленая линия — цикл включения/выключения вентилятора, а темно-синяя линия — фактическая температура.

Тепловое превышение и запаздывание из-за включения/выключения вентилятора

Средства защиты и управления вентиляторами

Вентиляторы сегодня доступны с рядом средств управления и защиты, которые помогают разработчикам лучше оптимизировать свои системы управления температурным режимом. Эти элементы управления могут снять ограничения базового управления включением/выключением и повысить производительность, надежность и эффективность. Также доступны средства защиты, которые обнаруживают проблемы с вентиляторами на ранней стадии, что может продлить срок службы вентиляторов и гарантировать, что системы не будут подвергаться риску. Чтобы понять некоторые из наиболее распространенных элементов управления и защиты вентилятора, а также их реализацию, прочитайте следующие разделы ниже:

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) используется для управления и изменения скорости вентилятора в зависимости от температурных условий. В качестве первого шага к повышению производительности вентилятора ШИМ-управление скоростью вращения приводит к повышению эффективности работы и может быть реализовано вместе с усовершенствованными алгоритмами управления. Эти расширенные алгоритмы управления могут учитывать модели использования, затраты на электроэнергию и многое другое, адаптируясь к динамике работы, которая сопоставляет скорость вентилятора с тепловой нагрузкой.

Можно сделать еще один шаг, модернизировав базовое управление включением/выключением вентилятора до хорошо известных пропорционально-интегрально-дифференциальных (PI и PID) стратегий управления с обратной связью. ПИ- и ПИД-регуляторы помогают избежать перерегулирования или понижения температуры, несмотря на изменения нагрузки, обеспечивая поддержание потока воздуха на желаемой заданной температуре.

Встроенный сигнал тахометра

Отслеживание скорости вращения вентилятора и предоставление отчетов с помощью импульсного сигнала, встроенный тахометр — это элемент управления, используемый для обратной связи с обратной связью и более продвинутого управления вентилятором. Встроенный тахометр также служит датчиком блокировки, если вентилятор перестает работать из-за потери мощности, препятствий или по любой другой причине. Наличие этих возможностей обнаружения является основным преимуществом для работы системы, поскольку чем раньше будут обнаружены негативные условия, тем быстрее система может быть отключена или переведена в неактивное состояние для защиты чувствительных компонентов.

Защита от автоматического перезапуска

Защита от автоматического перезапуска обнаруживает блокировку вращения двигателя вентилятора и автоматически отключает ток привода. Эта защита служит как для защиты схемы привода вентилятора, так и для указания контроллеру вентилятора на наличие проблемы из-за отключения тока привода.

Датчик обнаружения/блокировки вращения

В соответствии со своим названием датчик обнаружения/блокировки вращения определяет, работает или остановлен двигатель вентилятора, чтобы предотвратить проблемы при запуске или во время работы.