Wie funktionieren Deckenlüftersteuerungen?

Es gibt einige Geräte, die wie gewöhnliche Lichtdimmer aussehen, die jedoch ausdrücklich für die Drehzahlregelung von Deckenventilatoren verkauft werden. Zum Beispiel: Lutron Diva Quiet 3-Gang-Steuerung . Im Gegensatz zu einem normalen Dimmer verfügt dieser über einen Dreistellungsschalter für niedrige, mittlere und hohe Geschwindigkeiten anstelle eines stufenlosen Knopfes. Das Handbuch zeigt die typische Verdrahtung, die einem normalen Dimmer gleicht:

(Das nicht angeschlossene rot / weiße Kabel ist für eine optionale 3-Wege-Schaltung vorgesehen.)

Ich habe gehört, dass Leute sagten: "Lass keinen Ventilator auf einem Dimmer laufen, du machst ein Feuer", aber sag nicht warum. Dass Lutron dieses Gerät jedoch ausdrücklich für Fans verkauft, deutet darauf hin, dass es sich nicht um einen gewöhnlichen Triac-Lichtdimmer handelt und dass es absolut sicher ist, aber sie sagen auch nicht, warum.

Ich weiß auch, als ich dieses Haus kaufte, wurde eine andere, hässlichere Lüftersteuerung eines ähnlichen Typs installiert. Könnte es sein, dass dieser Deckenventilator für diese Art der Steuerung ausgelegt ist, wo andere nicht sind?

Kann mir jemand als Elektrotechniker genau sagen, was diese Drehzahlregler elektrisch tun? Wie unterscheiden sie sich von gewöhnlichen Triac-Lichtdimmern?

Ich habe kürzlich (heute) jemandem bei der Renovierung seines Hauses geholfen, einschließlich des Austauschs der dreistufigen Lüftersteuerungen. Der alte, den wir herausgerissen und ersetzt haben, ist unten abgebildet. Beachten Sie den Rohschaltplan auf dem Black-Box-Objekt (Lüfterdrehzahlregler).

Ich schließe daraus, dass die Lüftersteuerung durch Einfügen einer Kapazität in den Stromversorgungskreis des Lüfters funktioniert. Die langsame Geschwindigkeit wird unter Verwendung des Kondensators mit 4,3 uF (lila, P) erhalten, die mittlere Geschwindigkeit wird unter Verwendung des Kondensators mit 2,1 uF (rot, R) erhalten, und die hohe Geschwindigkeit wird durch direkte Verbindung erhalten (kein Kondensator).

Hier ist ein Schaltplan für einen sehr ähnlichen Motorcontroller mit drei Geschwindigkeiten von Clipsal.

Ich verstehe Einphasen-Asynchronmotoren nicht gut genug, um genau zu sagen, wie die zusätzliche Kapazität die Drehzahl des Motors verändert. Es tut uns leid!

Beachten Sie, dass einphasige Asynchronmotoren nicht selbstanlaufend sind und eine phasenverschobene Hilfswicklung aufweisen müssen, um das Anlaufdrehmoment bereitzustellen. Die Phasenverschiebung wird durch einen Kondensator bereitgestellt, der relevant sein kann. (Wenn jemand mehr über die Funktionsweise von Einphasen-Asynchronmotoren weiß, melden Sie sich bitte!)

Mein Verständnis von Lichtdimmern ist, dass sie die Spannung nicht regeln, sondern während eines Teils des Zyklus die Spannung abschalten. Ein Triac unterscheidet sich von einem Transistor dadurch, dass er nur Aus / Ein-Zustände hat. Sie können ihn ausschalten, aber ein Nulldurchgang setzt ihn auf Ein zurück. Mit einem R / C-Timer können Sie ihn also irgendwann nach dem Nulldurchgang ausschalten und nach dem nächsten Nulldurchgang wieder einschalten. Auf diese Weise reduzieren Sie die Zeit pro Zyklus, in dem die Stromversorgung eingeschaltet ist. Dies funktioniert gut für ein Licht, das durch den Zyklus leuchtet und die Leistungskurve glättet. Ein Motor vibriert, weil Sie ihn während jedes Zyklus ein- und ausschalten und die Spulen / Statoren springen und Geräusche erzeugen.

Ich weiß nicht, warum dies ein Feuer verursachen würde. Lichtdimmer haben normalerweise eine Nennleistung von 1500 W, also weit mehr als der Lüftermotor. Möglicherweise wird jedoch durch das Schalten einer induktiven Last etwas Wärme erzeugt - nur Vermutung oder Wärme in den Motorspulen aufgrund der unregelmäßigen Wellenform?

Es liegt ein Spannungsabfall am Kondensator an. Der Spannungsabfall ist umgekehrt proportional zum Wert seiner Kapazität. Die Verwendung unterschiedlicher Kondensatorwerte in Reihe mit dem Lüftermotor bedeutet, dass unterschiedliche Spannungspegel an den Lüftermotor angelegt werden. Die Drehzahl des Lüftermotors wird durch die angelegte Spannung bestimmt. Kondensatoren werden verwendet, um einen Spannungsabfall zu erzielen, da sie keine Wärme erzeugen, wie dies bei einem Widerstand der Fall wäre, der ein Brandrisiko darstellen würde.

Ich bin kein Elektrotechniker, aber ich hatte genau dieses Problem. Ich habe versucht, 2 an der Decke montierte normale Raumventilatoren mit einem an einer Lutron 3-Gang-Box montierten Lüfter-Controller zu steuern (was ich später als Problem empfand, weil der kombinierte Stromverbrauch die Schalterkapazität überschritt). Die Ventilatoren waren Mehrstufen-Zapfwellenmotoren ohne Kondensator. Wenn die Lüfter auf Hoch und der Wandregler auf Hoch geschaltet waren, funktionierten sie einwandfrei. Wenn ich den Regler auf die mittlere Einstellung (44 VAC) stellte, hörten die Lüfter auf zu arbeiten, auch auf der niedrigen Einstellung (26 VAC). Also öffnete ich einen Ventilator und stellte fest, dass es sich um einen einzelnen Zapfwellenmotor mit einem Kondensator handelte, der mit einer Blackbox für die Drehzahl gesteuert wurde. Meine Theorie ist also, dass ein mehrstufiger Stufenlüftermotor eine Art Kondensator in der Hochgeschwindigkeitswicklungsschaltung (5uf?) Benötigt, um bei den niedrigeren Spannungen der mittleren und niedrigen Schalterpositionen zu arbeiten. Ohne den Kondensator hat die Spannung nicht genügend Kugeln (mangels besserer Laufzeit), um den Lüftermotor mit reduzierter Spannung laufen zu lassen. Auch die Lüftersteuerung hat eine Nennstromstärke von 1,5 A, und eine Lichtsteuerung hat eine Nennstromstärke von nur 600 W, ich denke, hier tritt die Brandgefahr in Kraft.

Ich habe den Controller studiert, der mit einem Westinghouse-Lüfter geliefert wurde, den ich gerade gekauft habe. Nur das Stromkabel durchläuft die Steuerung, und bei jeder Geschwindigkeitseinstellung wurde die A / C-Spannung an der Auslassseite der Steuerung wie folgt geändert:

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

Da die Drehzahl des A / C-Motors nur durch Ändern der Netzfrequenz geregelt werden kann, muss ich davon ausgehen, dass der Transformator in der Steuerung die erste Stufe der Leistungsregelung war und der Lüfter über einen Gleichrichter und einen D / C-Motor verfügt. Dies ist eine Vermutung, aber es ist das einzige, was Sinn macht und es wäre eine sehr effiziente Möglichkeit, einen Lüfter zu steuern.

Deckenventilatoren haben eine höhere Nennstromstärke als Lampen, und ein höherer Strom bedeutet eine höhere Erwärmung (die durch den Strom verursachte Erwärmung ist proportional zum Quadrat des Stroms). Lüftersteuerungen sind für größere Wärmemengen ausgelegt, während Lichtdimmer, die normalerweise mit niedrigeren Strömen betrieben werden, aufgrund von Überhitzung brennen.

Sowohl die Steuerung der Lüfterdrehzahl als auch das Dimmen des Lichts betreffen im Wesentlichen die Steuerung der Energiemenge, die der Last zugeführt wird (Lichter / Lüfter, je nach Fall). Die Schaltung des Reglers / Dimmers wirkt insgesamt wie ein Schalter, dessen Wirkung gesteuert werden kann, um die der Last zugeführte Energiemenge zu regulieren.