ตัวควบคุมพัดลมเพดานทำงานอย่างไร


19

มีอุปกรณ์บางอย่างที่ดูเหมือนเครื่องหรี่แสงแบบธรรมดา แต่จะขายด่วนเพื่อควบคุมความเร็วพัดลมเพดาน ตัวอย่างเช่น: Lutron Diva เงียบควบคุมความเร็วได้ ต่างจากสวิตช์หรี่ไฟทั่วไปนี่คือสวิตช์สามตำแหน่งสำหรับความเร็วต่ำปานกลางและความเร็วสูงแทนที่จะเป็นปุ่มปรับระดับอย่างต่อเนื่อง คู่มือแสดงให้เห็นสายไฟทั่วไปซึ่งเป็นเหมือนหรี่สามัญ:

แผนภาพการเดินสายไฟ

(สายสีแดง / สีขาวที่ไม่เชื่อมต่อมีไว้สำหรับวงจร 3 ทางเลือก)

ฉันได้ยินคนพูดว่า "อย่าใช้พัดลมหรี่ไฟหรอกคุณจะจุดไฟ" แต่อย่าพูดว่าทำไม ถึงกระนั้น Lutron ที่ขายอุปกรณ์นี้อย่างชัดเจนสำหรับแฟน ๆแสดงให้เห็นว่ามันเป็นสิ่งอื่นที่ไม่ใช่หรี่ไฟหรี่ triac ธรรมดาและมันก็ปลอดภัยโดยสิ้นเชิง แต่พวกเขาก็ไม่ได้พูดว่าทำไม

ฉันรู้ว่าเมื่อฉันซื้อบ้านหลังนี้มีการติดตั้งตัวควบคุมพัดลมที่ไม่เหมือนใครซึ่งเป็นรุ่นที่คล้ายกัน เป็นไปได้ไหมที่พัดลมเพดานนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการควบคุมประเภทนี้ที่อื่น ๆ ไม่ใช่?

ใครสามารถบอกฉันได้ในฐานะวิศวกรไฟฟ้าผู้ควบคุมความเร็วพัดลมเหล่านี้ทำอะไรได้ทางไฟฟ้า แตกต่างจากสวิตช์หรี่แสง Triac ธรรมดาอย่างไร?


น่าจะเป็นสิ่งที่อยู่ในโดเมนความถี่ แต่ที่การเก็งกำไรอย่างหมดจด ...
แมตต์หนุ่ม

1
พัดลมเพดานควรมีก๊อกหมุนหลายอันเหมือนระบบเปลี่ยนถ่ายอัตโนมัติ ดังนั้นสวิตช์ 3 สปีดอาจเลือกจากสามก๊อกที่มีอยู่ จากวิกิ : "พวกเขาอาจมีก๊อกหลายอันใกล้ปลายด้านหนึ่งของขดลวดซึ่งให้ความเร็วและพลังงานที่เปลี่ยนแปลงได้ผ่านการเลือกครั้งละหนึ่งครั้งเช่นเดียวกับในพัดลมเพดาน"
Li-aung Yip

9
หมายเหตุถึง closers: ถ้า "โปรดช่วยฉันเข้าใจหลักการทำงานของ X" ไม่เกี่ยวกับการออกแบบไฟฟ้าฉันไม่รู้ว่ามันคืออะไร บางทีฉันอาจต้องตั้งคำถามว่า "ฉันจะออกแบบตัวควบคุมความเร็วของพัดลมได้อย่างไร"
Phil Frostst

@ Li-aungYip ฉันรู้ว่าตัวควบคุมความเร็วมีสายไฟเพียงสองเส้นเท่านั้นที่ออกมาดังนั้นจึงเป็นแบบที่มีพัดลมและไม่สามารถสลับระหว่างขดลวดหลายสายได้
Phil Frostst

@PhilFrost: คุณสามารถหาคู่มือสำหรับตัวควบคุมความเร็วพัดลมได้หรือไม่?
Li-aung Yip

คำตอบ:


12

ฉันเพิ่ง (วันนี้) ช่วยเหลือคนที่มีการปรับปรุงบ้านของพวกเขารวมถึงการเปลี่ยนพัดลมควบคุมความเร็วสามระดับ อันเก่าที่เราคัดลอกมาและแทนที่นั้นแสดงอยู่ด้านล่าง บันทึกไดอะแกรมวงจรอย่างหยาบบนวัตถุกล่องดำ (ตัวควบคุมความเร็วพัดลม)

enter image description here

ฉันอนุมานว่าตัวควบคุมพัดลมทำงานโดยการใส่ประจุเข้าไปในวงจรพาวเวอร์ซัพพลายของพัดลม ความเร็วช้านั้นได้มาจากการใช้ตัวเก็บประจุ 4.3uF (สีม่วง, P), ความเร็วปานกลางนั้นได้มาจากการใช้ตัวเก็บประจุ 2.1uF (สีแดง, R), และความเร็วสูงนั้นได้มาจากการเชื่อมต่อโดยตรง (ไม่มีตัวเก็บประจุ)

นี่คือแผนภาพวงจรสำหรับตัวควบคุมมอเตอร์สามความเร็วที่คล้ายกันมากโดย Clipsal

enter image description here

ฉันไม่เข้าใจมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวได้ดีพอที่จะระบุด้วยวิธีแน่นอนตัวเก็บประจุเพิ่มเติมจะปรับเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์ได้อย่างไร ขออภัย!

โปรดทราบว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวไม่ได้เริ่มต้นตัวเองและจะต้องมีขดลวดเสริมแบบปรับเฟสเพื่อให้แรงบิดเริ่มต้น การเปลี่ยนเฟสจัดทำโดยตัวเก็บประจุซึ่งอาจเกี่ยวข้อง (หากใครรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวโปรดมาข้างหน้า!)


ฉันเชื่อว่าวิธีที่ความจุเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์คล้ายกับการใช้ตัวเก็บประจุเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลง ตัวอย่างเช่นดูเอกสาร Microchip: ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00954a.pdfโดยพื้นฐานแล้วมันใช้ตัวเก็บประจุเพื่อสร้างตัวกรอง high-pass ซึ่งตัวตัดอยู่ภายในความถี่ 60Hz AC
Zuofu

2
พัดลมสามารถดูได้ว่าเป็นภาระที่ซับซ้อน การเพิ่มความจุจะเปลี่ยนปัจจัยด้านพลังงานเปลี่ยนแปลงปริมาณพลังงานของพัดลมที่กระจายความร้อน พลังงานมากขึ้นกระจายไปตามความร้อน = พลังงานน้อยลงในการหมุนมอเตอร์ = ช้าลง ความร้อนส่วนเกินนั่นคือสิ่งที่ทำให้พวกเขาเริ่มต้นไฟ / ครวญเพลง / ฯลฯ
Steven Goldade

1
@StevenGoldade: ฉันไม่เชื่อว่าเป็นคำตอบ การเปลี่ยนแปลงตัวประกอบกำลังไม่ควรเปลี่ยนปริมาณการกระจายพลังงานเป็นความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ- เพียงปริมาณการกระจายพลังงานทั้งหมด
Li-aung Yip

6
แน่นอนมันเป็นเพียงปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุ? 4u3F มีค่ารีแอกแตนซ์ 616 โอห์มที่ 60Hz
user207421

ฉันคิดว่าคำตอบนี้มีการสลับความเร็วช้าและปานกลาง ตัวเก็บประจุขนาดเล็กจะมีความต้านทานมากขึ้นทำให้ความเร็วช้าลง
pericynthion

1

ความเข้าใจของฉันเกี่ยวกับตัวหรี่แสงนั้นคือพวกเขาไม่ได้ควบคุมแรงดันไฟฟ้า แต่ตัดแรงดันไฟฟ้าออกระหว่างส่วนของวงจร Triac นั้นแตกต่างจากทรานซิสเตอร์ที่มีสถานะปิด / เปิดเท่านั้นคุณสามารถปิดได้ แต่การข้ามศูนย์จะรีเซ็ตเป็นเปิด ดังนั้นด้วยตัวจับเวลา R / C คุณสามารถปิดบางครั้งหลังจากการข้ามศูนย์และจะเปิดอีกครั้งหลังจากการข้ามศูนย์ถัดไป ดังนั้นคุณจะลดระยะเวลาต่อรอบที่เปิดเครื่อง ใช้งานได้ดีสำหรับแสงที่จะส่องแสงผ่านวงรอบและทำให้เส้นโค้งพลังงานเรียบ มอเตอร์จะสั่นเนื่องจากคุณเปิดและปิดในแต่ละรอบและขดลวด / สเตเตอร์กระโดดและสร้างเสียง

ฉันไม่รู้ว่าทำไมสิ่งนี้จะทำให้เกิดไฟไหม้ สวิตช์หรี่ไฟแบบเบามักจะให้คะแนนที่ 1500W ดังนั้นมากกว่ามอเตอร์พัดลม แต่อาจจะมีความร้อนเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนภาระอุปนัย - แค่เดาหรือความร้อนในขดลวดมอเตอร์จากรูปคลื่นที่ผิดปกติ?


2
คุณมีแอคชั่น Triac ของคุณย้อนหลัง เมื่อ Triac ถูกทริกเกอร์มันจะยังคงเปิดอยู่จนกว่ากระแสจะไหลผ่านด้านล่างค้างอยู่ในปัจจุบัน (ค่อนข้างใกล้กับศูนย์) โหมดการดำเนินการมาตรฐานคือการหน่วงเวลาการเรียกใช้ - ยิ่งล่าช้าน้อยลงตามเวลา - และปล่อยให้ศูนย์ไขว้ปกติของไฟปิด Triac เมื่อสิ้นสุดรอบครึ่งแต่ละรอบ
ทรานซิสเตอร์

1
ในความเป็นจริง TRAICs สามารถและมักจะใช้สำหรับมอเตอร์ไดรฟ์และไม่มีมอเตอร์จะไม่ "สั่น" ไปมาเป็นผล อย่างไรก็ตามในการทำเช่นนั้น TRIAC จำเป็นต้องได้รับการติดตั้งอุปนัยใต้แสงสะท้อนของมอเตอร์และ / หรือได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อการสร้างภูมิคุ้มกันที่ดีขึ้นกว่าที่ตั้งใจไว้สำหรับการให้บริการหรี่แสง
Chris Stratton

1

มีแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ ปริมาณแรงดันตกคร่อมจะแปรผกผันกับค่าของความจุ การใช้ค่าตัวเก็บประจุที่แตกต่างกันในซีรีย์กับมอเตอร์พัดลมจะทำให้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันถูกนำไปใช้กับมอเตอร์พัดลม ความเร็วมอเตอร์ของพัดลมนั้นพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ตัวเก็บประจุถูกใช้เพื่อให้เกิดแรงดันตกเพราะพวกเขาไม่สร้างความร้อนเช่นเดียวกับตัวต้านทานซึ่งจะมีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้


0

ฉันไม่ใช่วิศวกรไฟฟ้า แต่ฉันมีปัญหานี้มาก ฉันพยายามควบคุมพัดลมติดเพดานห้องธรรมดา 2 ตัวพร้อมตัวควบคุมพัดลมที่ติดตั้งกล่องความเร็ว lutron 3 ตัว (ซึ่งฉันพบในภายหลังว่าเป็นปัญหาเพราะกระแสแอมแปร์รวมกันเกินความจุของสวิตช์) แฟน ๆ นั้นใช้มอเตอร์สปีดความเร็วหลายตัวโดยไม่มีตัวเก็บประจุ เมื่อพัดลมเปลี่ยนเป็นสูงและตัวควบคุมผนังสูงพวกเขาทำงานได้ดี เมื่อฉันเปลี่ยนคอนโทรลเลอร์ให้เป็นการตั้งค่ากลาง (44 VAC) แฟน ๆ จะหยุดทำงานและยังอยู่ในระดับต่ำ (26 VAC) ดังนั้นฉันจึงเปิดพัดลม celing เพื่อพบว่ามันเป็นมอเตอร์พัดลมแบบ Tap เดียวที่มีตัวเก็บประจุควบคุมด้วยกล่องดำสำหรับความเร็ว ทฤษฏีของฉันคือมอเตอร์พัดลมความเร็วสูงหลายตัวจะต้องมีตัวเก็บประจุบางตัวที่สอดคล้องกับวงจรขดลวดความเร็วสูง (5 ยูเอฟ) เพื่อทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำของตำแหน่งสวิตช์กลางและต่ำ หากไม่มีตัวเก็บประจุแรงดันไฟฟ้าจะมีลูกไม่เพียงพอ (สำหรับการขาดระยะที่ดีกว่า) เพื่อให้มอเตอร์พัดลมหมุนด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง อีกทั้งตัวควบคุมพัดลมมีระดับกระแส 1.5A และตัวควบคุมแสงมีระดับกระแสไฟเพียง 600W ฉันคิดว่านั่นเป็นที่ที่อันตรายจากไฟไหม้มีผลบังคับใช้


-1

ฉันศึกษาตัวควบคุมที่มาพร้อมกับแฟน Westinghouse ที่ฉันเพิ่งซื้อ มีเพียงตัวนำพลังงานเท่านั้นที่ผ่านตัวควบคุมและการตั้งค่าความเร็วแต่ละครั้งจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า A / C ที่ด้านทางออกของตัวควบคุมดังนี้:

  1. 120 VAC
  2. 90 VAC
  3. 80 VAC
  4. 70 VAC
  5. 60 VAC

เนื่องจากความเร็วของมอเตอร์ A / C สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนความถี่ของแหล่งจ่ายฉันจึงต้องสมมติว่าหม้อแปลงในตัวควบคุมเป็นขั้นตอนแรกของการควบคุมพลังงานและพัดลมมีวงจรเรียงกระแสและมอเตอร์ D / C นี่เป็นการคาดเดา แต่มันเป็นสิ่งเดียวที่สมเหตุสมผลและมันจะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากในการควบคุมพัดลม


1
มอเตอร์พัดลมนั้นจะเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำ เมื่อมอเตอร์กำลังขับพัดลมจะมีกรณีพิเศษเกิดขึ้นในกรณีที่แรงบิดที่ต้องการโดยโหลดลดลงอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วในการหมุน แรงบิดของมอเตอร์เหนี่ยวนำจะลดลงเมื่อคุณป้อนจากแรงดันไฟฟ้าต่ำ เอฟเฟกต์ทั้งสองนั้นมีความสมดุลที่ดีดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่ขับพัดลมเพียงแค่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า สลิปยนต์จะเพิ่มขึ้นเมื่อคุณลดแรงดัน
เควินสีขาว

-2

พัดลมเพดานมีพิกัดกระแสไฟที่สูงกว่าแสงและกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าหมายถึงความร้อนที่เพิ่มขึ้น (ความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของกระแส) ตัวควบคุมพัดลมจะถูกติดตั้งเพื่อจัดการกับความร้อนในปริมาณที่มากขึ้นในขณะที่ตัวหรี่ไฟซึ่งโดยทั่วไปจะทำงานที่กระแสต่ำกว่าจะถูกเผาเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป

เท่าที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานอุปกรณ์การควบคุมความเร็วของพัดลมและการหรี่แสงนั้นเกี่ยวข้องกับการควบคุมปริมาณพลังงานที่จ่ายให้กับโหลด (ไฟ / พัดลมตาม แต่กรณี) วงจรของตัวควบคุม / หรี่มีผลโดยรวมของสวิตช์ซึ่งสามารถควบคุมการกระทำเพื่อควบคุมปริมาณพลังงานที่จ่ายให้กับโหลด


1
กระแสไฟฟ้าคงที่ของพัดลมเพดานโดยเฉลี่ยต่ำกว่าหลอดไส้ 60W
Matt Young

1
ฉันเคยไปมาหรี่ไฟติดกับพัดลมเพดาน ไม่มีสิ่งใดถูกเผา (แม้ว่ามอเตอร์จะทำให้เกิดเสียงรบกวน)
Ignacio Vazquez-Abrams
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.