Регулятор скорости вращения вентилятора: виды устройства и правила подключения

Как замедлить вращение кулера.

Вообще же есть несколько способов замедлить работу кулеров:

-Уменьшить скорость кулеров в БИОСе. Недостаток – придется  при увеличении нагрузки процессора заходить в БИОС и повышать обороты. А это связано с перезагрузкой компа.

-Использовать программу SpeedFan. Недостаток – программу нужно ставить в автозагрузку. Не забывать переустанавливать ёе при переустановке операционной системы. Программа потребляет ресурс процессора. Поддерживается работа не всех материнских плат.

-Переключить кулеры на питание 5 вольт. Недостаток – нет возможности отрегулировать желаемые обороты. При 5-ти вольт кулеры крутятся слабовато. При запылении могут остановится.

—Использовать реобас – устроуство ручного регулирования скорости кулеров с выведенными ручками регуляторов на переднюю панель компа. На этом способе собственно и хочу остановится.

Принципиальная схема регулятора оборотов мотора

Схема состоит из двух частей: дифференциального усилителя и стабилизатора напряжения. Первая часть занимается измерением температуры и обеспечивает напряжение, пропорциональное температуре, когда она превышает установленный порог. Это напряжение является управляющим для стабилизатора напряжения, выход которого контролирует питание вентиляторов.

Схема регулятора оборотов электродвигателя постоянного тока приведена на рисунке. Основа — компаратор U2 (LM393), работающий в этой конфигурации как обычный операционный усилитель. Первая его часть U2A работает как усилитель дифференциальный, чьи условия работы определяют резисторы R4-R5 (47k) и R6-R7 (220k). Конденсатор C10 (22pF) улучшает стабильность усилителя, а R12 (10k) подтягивает выход компаратора к плюсу питания.

На один из входов дифференциального усилителя подается напряжение, которое образуется через делитель, состоящий из R2 (6,8k), R3 (680 Ом) и PR1 (500 Ом), и фильтруется с помощью C4 (100nF). На второй вход этого усилителя поступает напряжение с датчика температуры, который в данном случае один из разъемов транзистора T1 (BD139), поляризованный небольшим током с помощью R1 (6,8k).

Конденсатор C2 (100nF) был добавлен, чтобы фильтровать напряжение с датчика температуры. Полярность датчика и делителя опорного напряжения задает стабилизатор U1 (78L05) вместе с конденсаторами C1 (1000uF/16V), C3 (100nF) и C5 (47uF/25V), предоставляя стабилизированное напряжение 5 В.

Компаратор U2B работает как классический усилитель ошибки. Он сравнивает напряжение с выхода дифференциального усилителя с выходным напряжением с помощью цепочки R10 (3,3k), R11 (47 Ом) и PR2 (200 Ом). Исполнительным элементом стабилизатора является транзистор T2 (IRF5305), база которого управляется делителем R8 (10k) и R9 (5,1k).

Конденсатор C6 (1uF) и C7 (22pF) и C9 (10nF) улучшают стабильность петли обратной связи. Конденсатор C8 (1000uF/16V) фильтрует выходное напряжение, он имеет значительное влияние на стабильность системы. Разъемом выхода — AR2 (TB2), а разъем питания — AR1 (TB2).

Благодаря применению выходного транзистора с низким сопротивлением в открытом состоянии, схема обладает очень малым падением напряжения — порядка 50 мВ при выходном токе 1 А, что не требует блока питания с более высоким напряжением для управления вентиляторами, работающие на 12 В.

В большинстве случаев в роли U2 можно применить популярный операционный усилитель LM358, правда несколько ухудшив выходные параметры.

Устройство системы

Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.

1. Ротор — это часть вращения, статор — это внешний по типу магнит.
2. Щётки, которые произведены из графита — это главная часть скользящего контакта, через которую на вращающийся якорь и стоит подавать напряжение.
3. Тахогенератор —это устройство, которое производит слежку за характеристикой вращения прибора. Если происходит нарушение в размеренности процесса вращения, то он корректирует поступающий в двигатель уровень напряжения, тем самым делая его наиболее плавным и медленным.
4. Статор. Такая деталь может включать в себя не один магнит, а, к примеру, две пары полюсов. Вместе с этим на месте статических магнитов здесь будут находиться катушки электромагнитов. Совершать работу такое устройство способно как от постоянного тока, так и от переменного.

Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя

В виде регуляторов оборотов электродвигателей 220 В и 380 В применяются особые частотные преобразователи. Такие устройства относят к высокотехнологическим, они и помогают совершить кардинальное преобразование характеристики тока (форму сигнала, а также частоту). В их комплектации имеются мощные полупроводниковые транзисторы, а также широтно-импульсный модулятор. Весь процесс осуществления работы устройства происходит с помощью управления специальным блоком на микроконтроллере. Изменение скорости во вращении ротора двигателей происходит довольно медленно.

Именно по этой причине частотные преобразователи применяются в нагруженных устройствах. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньшая нагрузка будет совершена на редуктор, а также конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.

Некоторые модели частотных преобразователей совершают питание от однофазового напряжения (оно будет доходить до 220 Вольт), создают из него трехфазовое. Это помогает совершить подключение асинхронного мотора в домашних условиях без применения особо сложных схем и конструкций. При этом потребитель сможет не потерять мощность во время работы с таким прибором.

https://youtube.com/watch?v=EYkb8_6F-Sw

Зачем используют такой прибор-регулятор

Если говорить про двигатели регуляторов, то обороты нужны:

1. Для существенной экономии электроэнергии. Так, не любому механизму нужно много энергии для выполнения работы вращения мотора, в некоторых случаях можно уменьшить вращение на 20−30 процентов, что поможет значительно сократить расходы на электроэнергию сразу в несколько раз.
2. Для защиты всех механизмов, а также электронных типов цепей. При помощи преобразовательной частоты можно осуществлять определённый контроль за общей температурой, давлением, а также другими показателями прибора. В случае когда двигатель работает в виде определённого насоса, то в ёмкости, в которую совершается накачка воздуха либо жидкости, стоит вводить определённый датчик давления. Во время достижения максимальной отметки мотор попросту автоматически закончит свою работу.
3. Для процесса плавного запуска. Нет особой необходимости применять дополнительные электронные виды оборудования — все можно осуществить при помощи изменения в настройках частотного преобразователя.
4. Для снижения уровня расходов на обслуживание устройств. С помощью таких регуляторов оборотов в двигателях 220 В можно значительно уменьшить возможность выхода из строя приборов, а также отдельных типов механизмов.

Схемы, по которым происходит создание частотных преобразователей в электродвигателе, широко используются в большинстве бытовых устройств. Такую систему можно найти в источниках беспроводного питания, сварочных аппаратах, зарядках телефона, блоках питания персонального компьютера и ноутбука, стабилизаторах напряжения, блоках розжига ламп для подсветки современных мониторов, а также ЖК-телевизоров.

Самодельный реобас.

Китайская народная промышленность в числе прочих  мыслемых и не мыслемых гаджетов, выпускает так же и простенькие реобасы для трудящихся – контроллеры кулера, которые у нас можно приобрести по приемлемой цене. Можно просто купить регулятор кулеров и не парится. Но мы не ищем легких путей. К тому же порой ждать посылку из интернет магазина неохота, когда этот реобас нужен сегодня и в наличии есть паяльник и несколько деталюшек от дедушкиного телевизора. В общем, я решил спаять реобас для компа.

В действительности же, чаще всего простой реобас представляет из себя обыкновенный  регулируемый стабилизатор напряжения, на вход которого подается 12 вольт от компьютерного блока питания. К выходу же подключаются все или некоторые кулеры компа. Такой стабилизатор можно собрать, например на одном советском транзисторе и паре резисторах найденных на помойке. Но лучше все таки собрать реобас на микросхеме — стабилизаторе LM317, повсеместно распространенной по всему земному шару.

Схема реобаса, конструкция.

Как сделать реобас — да очень просто. Для начала, саму микросхему  LM317 нужно установить на небольшой радиатор и расположить ее недалеко от корпусного кулера (см фото). Остальная схема реобаса смонтирована на печатной плате навесным монтажом со стороны дорожек (монтаж без сверления отверстий под выводы радиодеталей). Однако это не существенно. В моей конструкции реобаса резистор- регулятор оборотов кулеров  расположен внутри компьютера (на плате реобаса), а не выведен на панель компьютера для оперативной регулировки. Экспериментальным путем было установлено, что напряжение 6.5 вольта является самым оптимальным для отношения шум/охлаждение компьютера. То есть регулятором выставлено именно это напряжение на вентиляторах ПК. Возможность оперативной регулировки отсутствует, так как регулятор расположен внутри компьютера. Это сделано для того, чтобы исключить работу компьютера с низкими оборотами кулеров, случайно выставленным регулятором и забытыми в таком положении на длительное время.

Так же схема регулятора оборотов кулеров компьютера имеет тумблер, шунтирующий устройство по питанию и подающий полное напряжение 12 вольт на кулеры ПК. Такой режим может использоваться при необходимости и нтенсивного охлаждения компьютера  например при обработке графики. Тумблер выведен на заднюю панель компьютера. То есть, днем при интенсивной работе компьютера можно включать тумблер, тем самым обеспечивая хорошее охлаждение ПК. Если же например нужно оставить компьютер на ночь для выполнения несложных задач — тумблер можно отключить тем самым снизив шум кулеров компа (закачка файлов, файлсервер со слабой нагрузкой, видеонаблюдение — нужно определить нагрев индивидуально для Вашего компа ). Лично я, например не играю в компьютерные игры в принципе, не занимаюсь профессиональной обработкой видео на домашнем  компьютере а использую домашний компьютер в основном для интернета. По этому, тумблер у меня  постоянно отключен и все кулеры, в том числе и процессорный  работают от реобаса на 6.5 вольтах вот уже 7 лет. Полет нормальный.

Я и Диод. yaidiod.ru.