Pieni ac-puhallin taajuusmuuttajan perään

[jak_pdgm]

Kävi mielessä jos kytkisi lossnay ilmanvaihtokoneen taajuusmuuttajaan (niitä kun saa torista kympeillä), että saisi portaattoman nopeudensäädön minkä voisi jopa automatisoida. Laitteessa on vaan jonkinlainen 3-vaihemoottori tai mikälie apukäämillä varustettu kone ja kondensaattori vaihesiirtoa varten, millä se saadaan pyörimään. Alkuperäinen nopeusvalinta on tehty toisella konkalla, mikä kytkeytyy hitaalla nopeudella muun laitteen kanssa sarjaan.

Mitähän tapahtuu jos tuollaisen laittaa tamun perään ja taajuudeksi valitaan vaikka 30 hertsiä 50 hertsin sijaan, kun se ajokonkka on oletettavasti mitoitettu 50/60 hertsin mukaan, jolla konetta kuuluisi ajaa. On siellä toki pienellä nopeudella se toinenkin konkka sarjassa ja hyvin se silti toimii.

Kannattaako kokeilla ja pitäisikö tamun olla nimenomaan 1-vaiheisen kuorman ajamiseen tarkoitettu (niitäkin kai on..?) vai toimiiko 3-vaiheinen jos siitä käyttää vain kahta vaihetta ja laittaa moottorin niiden väliin?

 

[Toinen nimimerkki]

Vanhat tamut muuttivat vain taajuutta eivätkä ymmärtäneet muusta kuin kuorman ottamasta virrasta. Uudet tamut taas ovat usein hyvin tarkkoja huomaamaan, jos on jotain poikkeavaa, esim epäsymmetrisyys tms. eikä lähde pyörittämään ollenkaan.
Periaatteessa tuollainen käyntikondensaattori- /sulkunapamoottori on ainakin jokin verran taajuudella säädettävissä, mutta itse kokeilisin ihan tehon säädöllä, eli tyristorisäätimellä

 

[jak_pdgm]

Tyristorisäädin ei kuulemma toimi noiden kanssa kovin hyvin, kierrokset kyllä laskee mutta melutaso ei. Eri kokoiset sarjakonkat toimii, samoin säästömuuntaja, mutta niillä ei saa portaatonta säätöä ja pitäisi tehdä joku releviritys, jos sitä haluaa vaikka avr:llä ohjata. Mielestäni tuo käy alunperinkin vähän huojuen osateholla, liekkö sen konkkavirityksen ominaisuus kun tuuletin ei pyöri millään tietyllä nopeudella, vaan sillä millä se jaksaa pyöriä.

Simppeli diy siniaaltoinvertteri säädettävällä taajuudella (tai jännitteellä) olisi toki yksi vaihtoehto, aika työläs vaan.

 

[Toinen nimimerkki]

Tyristorisäädin ei kuulemma toimi noiden kanssa kovin hyvin, kierrokset kyllä laskee mutta melutaso ei. Eri kokoiset sarjakonkat toimii, samoin säästömuuntaja, mutta niillä ei saa portaatonta säätöä ja pitäisi tehdä joku releviritys, jos sitä haluaa vaikka avr:llä ohjata. Mielestäni tuo käy alunperinkin vähän huojuen osateholla, liekkö sen konkkavirityksen ominaisuus kun tuuletin ei pyöri millään tietyllä nopeudella, vaan sillä millä se jaksaa pyöriä.

Simppeli diy siniaaltoinvertteri säädettävällä taajuudella (tai jännitteellä) olisi toki yksi vaihtoehto, aika työläs vaan.

Onko mahdollista kokeilla ihan vastuksilla/säätövastuksella, vai kasvaako tehohäviö liian suureksi?

Tuota muuttajahommaa kun mietin, niin kokeena se voisi olla mielenkiintoinen. Taajuuden laskeminen laskee piirin vaihtovirtavastusta ja jos jännite pidetããn vakiona, voi moottori pyöriä suht samaa nopeutta johonkin rajaan asti...(?)

 

[jak_pdgm]

Onko mahdollista kokeilla ihan vastuksilla/säätövastuksella, vai kasvaako tehohäviö liian suureksi?

Tuota muuttajahommaa kun mietin, niin kokeena se voisi olla mielenkiintoinen. Taajuuden laskeminen laskee piirin vaihtovirtavastusta ja jos jännite pidetããn vakiona, voi moottori pyöriä suht samaa nopeutta johonkin rajaan asti...(?)

Vastuksilla toki toimii, mutta kasa eri kokoisia sarjakonkkia ajaa saman asian ilman tehohäviötä. Kyllä sen kai taajuuteen on tahdistuttava, mutten tiedä kuinka laajalla alueella se toimii. Tehon laskeminen ei tuon nopeutta periaatteessa laske, ilmareiät tukittuna pyörii kovilla kierroksilla minimitehollakin. Vääntö laskee ja pyörii sitten vähän epämääräisesti jollain nopeudella mihin vääntö riittää.

Jokin diy-tamu/invertteri missä tehtäisiin pwm:llä siniaallon puolikkaat ja syötettäisiin ne väärinpäin kytketyn muuntajan toisioihin ja otettaisiin ensiöstä ~verkkojännite ulos voisi olla hauska rakentaa, eikä tarvitsisi verkkojännitteen kanssa pelata. En vaan omista oskilloskooppia yms. tarpeellista, mutta ehkä myöhemmin.

 

[Toinen nimimerkki]

Vastuksilla toki toimii, mutta kasa eri kokoisia sarjakonkkia ajaa saman asian ilman tehohäviötä. Kyllä sen kai taajuuteen on tahdistuttava, mutten tiedä kuinka laajalla alueella se toimii. Tehon laskeminen ei tuon nopeutta periaatteessa laske, ilmareiät tukittuna pyörii kovilla kierroksilla minimitehollakin. Vääntö laskee ja pyörii sitten vähän epämääräisesti jollain nopeudella mihin vääntö riittää.

Jokin diy-tamu/invertteri missä tehtäisiin pwm:llä siniaallon puolikkaat ja syötettäisiin ne väärinpäin kytketyn muuntajan toisioihin ja otettaisiin ensiöstä ~verkkojännite ulos voisi olla hauska rakentaa, eikä tarvitsisi verkkojännitteen kanssa pelata. En vaan omista oskilloskooppia yms. tarpeellista, mutta ehkä myöhemmin.

Säätövastusta mietin, jos sellaisen löytäisi helpommin ja tehohäviö olisi merkityksetön.

Käsittääkseni puhaltimessa on normaali yksivaiheinen epätahtimoottori/oikosulkumoottori ja sen pyörimisnopeuteen vaikuttaa taajuus, sekä sille annettu teho(jäänite/virta).

Oikosulkumoottori ei ole tahtimoottori, joka puolestaan seuraa orjallisesti taajuutta, tai jos ei siihen kuormituksen takia pysty, tippuu kokonaan pois.

Oikosulkumoottorin staattorissa kiertää kenttä tietysti taajuuden mukaan, mutta roottori jää aina siitä jälkeen ja mitä enemmän kuormitetaan, sitä enemmän jälkeen jäädään, mutta aina kuitenkin yritetään pysyä perässä.

Jos oikosulkumoottorin jännitettä alennetaan, roottorin jättämä staattorikenttään nähden kasvaa ja pyörintänopeus on hitaampi. (jos siis kuormitus on vakio)

Jos taajuutta lasketaan, staattori ei yritäkään vetää roottoria niin kovaa perässä ja pyörintänopeus on hitaampi.

Silloin kun taajuutta alennetaan, moottorin vaihtovirtavastuksesta (induktanssi) reaktanssin osuus pienenee, ja moottori alkaa ottamaan suurempaa virtaa (jos jännite pidetään vakiona). Silloin moottorin roottori pääsee kuromaan staattorijättämää paremmin kiinni.

Eli tällä tavalla ajateltuna taajuuden alentaminen voisi jopa nopeuttaa pyörintänopeutta, mutta samaan aikaan taajuuden laskeminen taas hidastaa sitä toisella tavalla.

Jos ajatellaan yksinkertaisinta esimerkkiä nykyaikaisesta taajuusmuuttajasta ja normaalista oikosulkumoottorista, niin taajuusmuuttajalle on parametroitu moottorin suurin sallittu virta.
Jos moottori on nimellisesti vaikkapa 400V 50Hz 3A ja käyttäjä pyytää muuttajalta taajuutta 20Hz, silloin muuttaja joutuu itse laskemaan moottorin jännitettä reilusti, jotta 3A virta ei ylity, koska moottorin käämityksen vastus on pienempi tuolla taajuudella.

 

[jak_pdgm]

Hmm joo saattaa tietysti käydä niinkin, että taajuutta alennettaessa (jos vaikka verkkojännitteen taajuus yht'äkkiä puolittuisi) moottori alkaakin ottaa enemmän virtaa ja kärähtää. Tuo on ilmeisesti jonkin sortin kaksivaiheinen oikosulkumoottori, jonka toinen vaihe tehdään kondensaattorin vaihesiirrolla ja syötetään apukäämiin, että moottori käynnistyy aina samaan suuntaan.

Ehkä helpoin tapa toteuttaa tuo automatisoituna olisi lyödä avr/arduinon perään n-kappaletta releitä ja kytkeä niillä jotain 0.05,0.1,0.2,0.4.. uF konkkia yhden kiinteän 1uF konkan rinnalle Tuolla kattaisi helposti esim. säätöalueen 1-2uF, kun laitteen vakio tehonalennus konkka on 1.5uF.

 

[Toinen nimimerkki]

Se että moottori on yksi- tai monivaiheinen, ei muuta itse moottorityyppiä. Oikosulkumoottorissa on aina häkkikäämitys, joka magnetoituu staattorin kentästä ja roottori lähtee seuraamaan sitä.

Tahtikoneet taas on toteutettu staattorin osalta samoin, mutta roottorissa on kestomagneetit, liukurenkaisto tai herätinkone, joka syöttää tasavirtaa roottorinavoille. Tahtikonetta ei voi käynnistää eikä ajaa huolettomasti ilman ohjausta, toisin kuin oikosulkumoottorit vain lähtevät seuraamaan orjallisesti staattoria.

Moottoreita tosiaan voi rikkoa alijännitteellä, jos siltä pyydetään samaa tehoa ulos. Maastoautojen vinsseissä näitä näkee usein, kun tyhjällä akulla kiskotaan sienipilveen asti.

Itse rakentaisin nopeudensäädön kiinteillä konkilla tai vastuksilla, mutta binäärissä. Eli ekalla releellä on ohjattavana yksi konkka, seuraavalla kaksi, kolmannella neljä.... Tuolla kokoonpanolla saisi jo kahdeksan eri nopeutta.