простой маломощный частотный преобразователь

[novox]

Доброго времени суток, уважаемые радиокоты.

Занимаюсь потихонечку всякой разной домашней автоматизацией. Решил приложиться к вытяжке в ванной. По паспорту она гоняет 130 куб.м/ч , для удаления запахов или влаги после водных процедур она подходит отлично, но вот только есть соблазн понизить её производительность до ~60 куб.м/ч (убрав при этом шум) и держать её рабочей всё время, обеспечивая хорошую вентиляцию всего жилища, по крайне мере летом, когда вентиляция в старых домах работает от слова никак (и ещё 5й из 5 этаж ). Там стоит маломощный 14вт вроде как асинхронный двигатель (ну а чему там ещё быть?). Соответственно нужно понизить обороты двигателя, насколько я понимаю понижения напряжения питания двигателя не очень удобно и эффективно, диммеровать тоже нормально нельзя (можно понизить обороты на ~30% и то ценой нагрева, рывков в работе и шума). Остаётся только регулировка частоты.

Как ни странно, простых и маломощных схем для частотного преобразователя ни в русском ни в буржуйском интернете я так и не нашёл. Всякие любители ардуин давно должны были дотянуть свои лапы и до этой темы, но нет, максимум что я видел - какая то дичь в начале с генерацией при помощи DDS синуса через PWM, потом получение апроксимирующего PWM сравнением на компараторе синуса с пилой. Решение конечно рабочее, но странно всё это. Есть конечно и скетчи на форумах с генерацией апроксимирующего PWM сразу на мк, но там свои проблемы.

Ещё важно то, что у меня нет полноценного мк. Я использую nodeMCU (esp8266) + micropython , да, это позволяет иметь готовую RTOS + сетевой стек + wifi + python за 4$ с алишки. Но вот с периферией у неё слабовато, максимум что можно себе позволить - шим с частотой от 1гц до 1кг , мягкие неточные софтверные таймеры с мин периодом 1млс , ну и цифровые интерфейсы вроде i2c. Можно конечно подключить что угодно через i2c , ардуину или stm и генерировать апроксимирующий PWM там. Но есть желание с nodeMCU получать меандр нужной частоты 15-70 гц и использовать его для генерации PWM на рассыпухе или специализированной микросхеме.

Идеально было бы использовать что-то на подобие MC3PHACWP , но вот стоит только как крыло от боинга она. Есть ли недорогие специализированные микросхемы для этого ?

Есть ли простые решения на рассыпухе вроде NE555 + ОУ ?

Можно ли на маломощный асинхронный двигатель подавать меандр нужной частоты сгладив его каким нибудь RCL каскадом? Греться RCL конечно будет, но тут 14вт на 50гц всего лишь. Вторую обмотку можно не подключать через конденсатор, а можно также генерировать меандр со сдвинутой фазой. Из меандра удвоенной частоты с мк можно легко при помощи делителей на триггерах получить два меандра с разностью фаз в 90 градусов, а из них опять же при помощи делителей можно легко получить управляющие сигналы для мостовой схемы.

Силовую часть думаю кстати делать на драйвере IR25601 + мосфеты маломощные. Если есть более простое и дешевое решение, тоже буду ему очень рад.

[Телекот]

ержать её рабочей всё время, обеспечивая хорошую вентиляцию всего жилища, по крайне мере летом,

Вентиляцию жилища надо делать не из ванной, а на кухне. Поставьте на решетку маломощный тихоходный двигатель и радуйтесь.

[novox]

Телекот писал(а):

Вентиляцию жилища надо делать не из ванной, а на кухне. Поставьте на решетку маломощный тихоходный двигатель и радуйтесь.

Планировка жилища такая, что посередине коридора соединяющего кухню и комнаты находиться ванная + на кухне отсутствует вентиляция в явном виде, она там идёт через газовую колонку. Хочется ещё имет ь возможность выставлять разную мощность вытяжки - повысилась влажность врубить на полную, днём на 50% от мощности, ночью 20% чтоб не шумело, спать не мешало.

[linuxdude]

Я использую nodeMCU (esp8266) + micropython , да, это позволяет иметь готовую RTOS + сетевой стек + wifi + python за 4$ с алишки. Но вот с периферией у неё слабовато

И даже более того - для синтеза синуса в "частотнике" такое железо подходит как говно для пуль. А микропитон - наверное чтобы совсем уж mission impossible стало.

На обычном микроконтроллере и сях/асме синтезировать синус или какое-то подобие, даже с переменной частотой и проч не особая проблема. Если взять МК с DAC, синус вообще сделать элементарно. Но честный синус, выводом DAC (или чем вы там его сделали) на ключи, подразумевает работу ключей в линейных режимах и их нагрев, соответственно. В этом месте может захотеться не очень честный синус, формируемый чем-то типа высокочастотного PWM, или наподобие, чтобы ключи были все же в ключевых режимах, а ток похожий на синусоиду формировался как-то иначе. И если вы что-то такое сможете на этом вашем node-чтототам с питоном в человеческом виде и это не будет тормозить и глючить - пожалуй, сможете номера в цирке показывать.

Я это к чему: если хочется справиться с какой-то задачей, то и инструмент надо наверное смотреть подходящий под задачу, чтоли, а не первое что под руку подвернется. А если хочется ESP для работы с сетью - что мешает соединить ESP и микроконтроллер по какому там вам удобно "мелкому" интерфейсу? И дело ESP будет откомандовать желаемые параметры, остальное уже проблемы МК.

[novox]

как я писал:

Можно конечно подключить что угодно через i2c , ардуину или stm и генерировать апроксимирующий PWM там.

с DAC конечно идея интересная, так сказать не завариваться с генерацией PWM, от него синус, сравнить его с пилой, получаем апроксимирующий PWM. Можно наверное внешную микросхему DAC к nodeMCU подцепить.

больше всего интересует, т.к. меандр у меня есть нужной частоты

Можно ли на маломощный асинхронный двигатель подавать меандр нужной частоты сгладив его каким нибудь RCL каскадом? Греться RCL конечно будет, но тут 14вт на 50гц всего лишь. Вторую обмотку можно не подключать через конденсатор, а можно также генерировать меандр со сдвинутой фазой. Из меандра удвоенной частоты с мк можно легко при помощи делителей на триггерах получить два меандра с разностью фаз в 90 градусов, а из них опять же при помощи делителей можно легко получить управляющие сигналы для мостовой схемы.

[NEO2]

А если не заниматься мазохизмом, купите вентилятор на постоянном токе и регулируйте обороты.

[novox]

В продаже в основном доступны готовые вытяжки на переменном токе. Вариант конечно вариант, но не подходит.

[igorp1961]

Делал в свое время простейший на росыпи. Схему нигде не выкладывал, потому что лень было приводить в порядок.
Было 2 варианта: на компараторах+логика и на 555 +логика. Первый вариант нашел. НО. Я совсем не уверен, что он-окончательный. Там имхо важен принцип:
на одном компараторе сделан генератор меандра. На другом-генератор ШИМ. Все это "хозяйство" подается на 555. Частота, и, соответственно, амплитуда регулируется сдвоенным галетником с магазином резисторов. Вобщем такой принцип. С уменьшением частоты НЧ-генератора уменьшается и длительность активных фазовых импульсов. Рабочий девайс даже где-то дома валяется. Если нужно, попробую откопать и вторую схемку, она на сдвоенном переменнике, для моих целей этого было достаточно.
ПС. Да! Забыл! даже номиналы резисторов в магазине не обозначены, но они легко подбираются. Давно делал. все подзабыл.

Вложения

gen_pwm_3f-galetnik.jpg

(150.87 KiB) Скачиваний: 723

[Дмитрий М]

Только в вытяжке не трёхфазный а однофазный асинхронник. И частотник для него ну уж очень непростой, я и схем толком не видел рабочих. Какие-то сделаны так что регулируются диммерами с дросселем мощным, какие-то совсем не регулируются а сгорают при искажённой синусоиде после тиристора. И те и те сгорают от замедления самоохлаждения при регулировке . В дорогих качественных вытяжках для регулирование стоят двигатели приспособленные для этого или имеющие отводы, как например в кухонных. Если бы можно было копеечными деталями сделать регулировку а не делать дорогие отводы от катушек уж поверьте, их бы сделали.....

[olegators68]

А зачем весь этот огород, однофазный асинхронный двигатель имеет свойство скольжения и для вентиляторной нагрузки вполне применим способ регулированием напряжения, подбирайте конденсатор в послед с двигателем и все, 2:1 чтоб крутился.
"диммеровать тоже нормально нельзя", ну конечно нельзя, на выходе же не синусоида а "каракули" отсюда и дерганье и "утюг".

[igorp1961]

Я честно говоря, вообще не понимаю, как можно регулировать асинхронный двигатель диммером. А насчет "синусоиды", мои давние эксперименты с простейшим самодельным частотником и движком на 250 вт при подаче на обмотки прямоугольных импульсов, а не синуса, показали, что не все так плохо-движок неплохо работал и грелся не особо. Что касается "однофазного" двигателя, то, думаю, можно сделать частотник и для него, ведь в классич. 3-х фазных частотниках сдвиг фаз 120 градусов, а тут для вспомогательной обмотки нужен будет 90 градусов, и отключение канала вспомогательной обмотки после пуска движка. Вроде ничего особо сложного, просто задача такая не стояла.

[Дмитрий М]

Есть двигатели которые приспособлены для регулирования. Именно вентиляционные, у них даже отметка об этом в паспорте есть. Они обычно известных марок, я такой вытяжкой разжился, от обычного диммера регулируется относительно неплохо и без перегрева. В промышленных диммерах правда дроссель стоит в кулак примерно размером на обычном железе, может что-то такое и себе надо поставить, у меня сименсовый диммер, но там дроссель на кольце во весь подрозетник вклеен сразу. А пробовал канальники вентс и доорс ... крутятся только при полностью открытом диммере (том же !!), регулировка приводит к гудению, остановке и рывкам. Видно что-то в намотке или железе.

[igorp1961]

А вы уверены, что это асинхронные двигатели? Диммер же не частоту, а "активную" длительность напряжения регулирует.

[Дмитрий М]

Ну да, в моём например встроенный движок и сбоку приклёпан конденсатор фазосдвигающий. И два провода выходят. Что это если не асинхронник однофазный?

[igorp1961]

Похоже на асинхронник. И тогда непонятно, как его диммировать. Он же просто сгореть может кмк.

[Дмитрий М]

http://www.evromash.ru/catalog/venti/vo ... atika/cpm/ вот такие у меня, MTY серия. Толстый корпус из-за дросселя встроенного. https://www.forumhouse.ru/threads/297085/ ну и обсуждение регулировки.

[olegators68]

Дмитрий М писал(а):

В промышленных диммерах правда дроссель стоит в кулак примерно размером на обычном железе, может что-то такое и себе надо поставить, у меня сименсовый диммер, но там дроссель на кольце во весь подрозетник вклеен сразу. А пробовал канальники вентс и доорс ... крутятся только при полностью открытом диммере (том же !!), регулировка приводит к гудению, остановке и рывкам.

Попробуйте дросселя от ЛДС, для эксперимента, такого хлама сейчас навалом.
Для что-то более мощного, от ДРЛ ламп.

[igorp1961]

Аа. Ну вкратце понятно. Простейший диммер на тиристоре\симисторе. Я пробовал таким (правда самодельным, есть кучка разных) крутить асинхронник, правда не вентиляторный, а домашнего токарника..ничего особо хорошего не увидел, что и понятно. Может быть для вытяжки и пойдет, вещь копеечная.

[DC-AC]

Токарник диммером не будет регулироваться, режим не такой.

имеет свойство скольжения

Правильно, в вентиляторных "домашних" движках применяется режим работы с сильным скольжением, двигатели рассчитаны под этот режим. Регулируются напряжением получая примерно такие семейства х-тик

[igorp1961]

С такими движками еще дел не имел.