¿Cómo funcionan los controladores del ventilador de techo?

Hace poco (hoy) ayudé a alguien con las renovaciones de su hogar, incluido el reemplazo de los controladores de ventilador de tres velocidades. El anterior, que arrancamos y reemplazamos, se muestra a continuación. Observe el diagrama de circuito en bruto en el objeto de la caja negra (el controlador de velocidad del ventilador).

Yoinfieroqueelcontroladordelventiladorfuncionainsertandounacapacitanciaenelcircuitodealimentacióndelventilador.Lavelocidadlentaseobtieneutilizandoelcondensadorde4.3uF(púrpura,P),lavelocidadmediaseobtieneutilizandoelcondensadorde2.1uF(rojo,R)ylaaltavelocidadseobtienemedianteconexióndirecta(sincondensador).

AquíhayundiagramadecircuitoparauncontroladordemotordetresvelocidadesmuysimilarporClipsal.

No entiendo los motores de inducción monofásicos lo suficientemente bien como para decir con exactitud cómo cómo la capacidad adicional modifica la velocidad del motor. Lo siento!

Tenga en cuenta que los motores de inducción monofásicos no son de arranque automático y deben incluir un devanado auxiliar de desplazamiento de fase para proporcionar el par de arranque. El cambio de fase es proporcionado por un condensador, que puede ser relevante. (Si alguien sabe más sobre el funcionamiento de los motores de inducción monofásicos, ¡avísenlo!)

Hay una caída de voltaje en el capacitor. La cantidad de caída de voltaje es proporcional al valor de su capacitancia. El uso de diferentes valores de condensador en serie con el motor del ventilador significará que se aplican diferentes niveles de voltaje al motor del ventilador. La velocidad del motor del ventilador está determinada por el voltaje aplicado. Los condensadores se utilizan para lograr una caída de voltaje porque no generan calor como lo haría una resistencia que, por lo tanto, supondría un riesgo de incendio.

Mi comprensión de los reguladores de luz es que no controlan el voltaje sino que lo cortan durante parte del ciclo. Un triac es diferente de un transistor en que solo tiene estados de encendido / apagado, puede desactivarlo, pero un cruce por cero lo restablece. Así que con un temporizador R / C puede apagarlo en algún momento después del cruce por cero y se volverá a encender después del siguiente cruce por cero. Por lo tanto, está reduciendo la cantidad de tiempo por ciclo en que se conecta la alimentación. Esto funciona bien para una luz que brilla a través del ciclo y suaviza la curva de potencia. Un motor vibrará porque lo enciende y apaga a través de cada ciclo y las bobinas / estator saltan y crean ruido.

No sé por qué esto causaría un incendio. Los reguladores de luz generalmente tienen una potencia de 1500W, por lo que son mucho más que el motor del ventilador. Pero puede haber algo de calor causado por la conmutación de una carga inductiva: ¿solo adivinar o calor en las bobinas del motor de la forma de onda irregular?

No soy un ingeniero eléctrico, pero tuve este mismo problema. Estaba tratando de controlar 2 ventiladores de la habitación normal montados en el techo con un controlador de ventilador montado en una caja de 3 velocidades de lutron (que luego descubrí que era un problema porque el consumo de amperaje combinado excedía la capacidad del interruptor). Los ventiladores eran motores de grifo de velocidad múltiple sin capacitor. Con los ventiladores cambiados a alto y el controlador de pared a alto funcionaron bien. Cuando cambié el controlador a la configuración media (44 VCA), los ventiladores dejaban de funcionar, también en la configuración baja (26 VCA). Entonces abrí un ventilador de techo para descubrir que era un motor de ventilador de un solo toque con un condensador controlado con una caja negra para la velocidad. Por lo tanto, mi teoría es que un motor de ventilador de grifo de velocidad múltiple necesitará algún tipo de condensador en línea con el circuito de devanado de alta velocidad (5uf?) Para poder operar a los voltajes más bajos de las posiciones de interruptor medio y bajo. Sin el condensador, el voltaje no tiene suficientes bolas (por falta de un mejor término) para mantener el motor del ventilador girando a un voltaje reducido. Además, el controlador del ventilador tiene una clasificación de corriente de 1.5 A, y un controlador de luz tiene una clasificación de corriente de solo 600 W, creo que ahí es donde el riesgo de incendio entra en vigor.

Estudié el controlador que venía con un fan de Westinghouse que acabo de comprar. Solo el cable de alimentación pasa a través del controlador y cada ajuste de velocidad cambió el voltaje del A / C en el lado de salida del controlador de la siguiente manera:

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

Dado que la velocidad del motor de A / C solo se puede controlar cambiando la frecuencia de la fuente, debo asumir que el transformador en el controlador fue la primera etapa del control de potencia y el ventilador tiene un rectificador y un motor D / C . Esto es una conjetura, pero es lo único que tiene sentido y sería una forma muy eficiente de controlar un ventilador.

Los ventiladores de techo tienen una clasificación de corriente más alta que las luces, y una mayor corriente significa más calentamiento (el calentamiento causado por la corriente es proporcional al cuadrado de la corriente). Los controladores de los ventiladores estarían equipados para manejar mayores cantidades de calor, mientras que los reguladores de luz que generalmente funcionan a corrientes más bajas se quemarían debido al sobrecalentamiento.

En lo que respecta al funcionamiento del dispositivo, tanto el control de velocidad del ventilador como la atenuación de la luz implican básicamente controlar la cantidad de energía que se suministra a la carga (luces / ventilador, según sea el caso). El circuito del regulador / regulador tiene el efecto general de un interruptor, cuya acción se puede controlar para regular la cantidad de energía suministrada a la carga.