Návrh obvodu PWM regulátor otáčekDC motor.
Řídicí jednotka pro elektrický ventilátor chladicího systému "Borey" (BU EVSO) nebo ovladač pro kamna "Argest" jako regulátor otáček PWM se skládá z:
- mikroprocesor(generování PWM signálu, měření proudu a teploty, indikace režimu);
- výkonový tranzistor(proudové spínání, akční člen PWM regulátoru otáček el. ventilátoru);
- filtr (eliminace elektromagnetického rušení).
Rychlost otáčení komutátorového motoru lze upravit změnou napětí, které je k němu přiváděno. Při konstantní hodnotě napětí zdroje - baterie lze měnit napětí na motoru změnou odporu v obvodu motoru např. pomocí reostatu nebo tranzistoru. Při řízení výkonných pohonů však tento způsob vede k uvolnění velkého tepelného výkonu na odporu (tranzistoru) a snížení účinnosti systému.
Účinnost můžete zvýšit přivedením plného napětí na motor, ale po omezenou dobu. Pokud se to děje s vysokou frekvencí, pak řízením doby zapnutí můžete skutečně změnit průměrné napětí dodávané do motoru.
Změna trvání pulzů s konstantní periodou opakování (konstantní frekvence) se nazývá pulzně šířková modulace ( PWM, v anglických textech: PWM-Pulse Width Modulation).
Při řízení otáček motoru pomocí pulzně šířkové modulace je do motoru přivedeno plné napájení, ale řídí se doba, po kterou je přiváděno. Relativně řečeno, PWM regulátor otáček ventilátoru sepne vypínač každou vteřinu na desetinu vteřiny, pokud potřebujeme 10% výkonu motoru, pokud potřebujeme 25% výkonu, tak PWM regulátor sepne vypínač na čtvrt vteřiny, pokud 50 % výkonu - tak půl vteřiny atd. Když potřebujeme motor roztočit na plný výkon, PWM regulátor otáček sepne vypínač na celou vteřinu, tedy ve skutečnosti, hlavní vypínač se vůbec neotevře. 
Samozřejmě, že ve skutečnosti mikroprocesor ovládá vypínač s frekvencí mnohem vyšší než jednou za sekundu, ale princip zůstává stejný. Při dostatečně vysoké frekvenci se zvlnění proudu v indukční zátěži vyhladí a do motoru se skutečně přivede nějaké efektivní napětí. Řekněme, že při napájecím napětí 12V a době trvání impulsu 50% periody se získá přesně stejný výsledek, jako když se na motor přivede napětí 6V.
Při provozu vozu v městském cyklu s vysokými okolními teplotami, kdy je pravděpodobnost přehřátí motoru maximální (zejména v dopravních zácpách), stačí režim plynulé změny otáček ventilátoru v rozmezí 30-60 % pomocí PWM regulátoru otáček. omezit teplotu motoru auta. Použití řídicí jednotky EVSO v chladicím systému vozu eliminuje nutnost zapínat ventilátor na výkon vyšší než 60 % (zejména na plný výkon), čímž je zajištěna téměř úplná absence hluku v interiéru vozu, na rozdíl od otravný řev elektrického ventilátoru pracujícího na plný výkon v běžném systému chlazení motoru automobilu.
Chladicí ventilátor motoru je speciální zařízení, které zajišťuje proudění vzduchu do chladiče a zahřátého motoru automobilu neustálým a rovnoměrným odváděním přebytečného tepla do atmosféry.
Ventilátor chlazení motoru - typy zařízení
Konstrukce tohoto mechanismu, který se často nazývá ventilátor chladiče, je poměrně jednoduchá. Poskytuje jednu kladku, na které jsou umístěny čtyři nebo více nožů. Ve vztahu k rovině otáčení jsou namontovány pod určitým úhlem, díky čemuž se zvyšuje intenzita vstřikování vzduchu (níže si řekneme, kam přesně ventilátor fouká).
Součástí návrhu je i pohon. Může to být: hydromechanické; mechanické; elektrický. Pohon hydromechanického typu je hydraulická nebo speciální viskózní spojka. Ten přijímá požadovaný pohyb od klikového hřídele. Taková spojka se částečně nebo úplně zablokuje, když se zvýší teplota náplně silikonové směsi.
Samotné zvýšení teploty je způsobeno zvýšením zatížení motoru vozidla, ke kterému dochází při zvýšení počtu otáček klikového hřídele. Ventilátor se zapne v okamžiku zablokování spojky. Ale hydraulická spojková jednotka se zapne, když se změní objem oleje v ní. To je jeho zásadní rozdíl od viskózního zařízení.
Mechanickým rozumíme pohon prováděný řemenovým pohonem od. U moderních automobilů se prakticky nepoužívá, protože na otáčení ventilátoru je vynaložena značná síla spalovacího motoru (motor vydává příliš mnoho svého výkonu). Ale elektrický pohon se naopak používá velmi často. Skládá se ze dvou hlavních součástí – řídicího systému a elektromotoru ventilátoru chlazení motoru.
Řídicí systém sleduje teplotu motoru vozu a zajišťuje fungování chladicího mechanismu. Hnací elektromotor je spojen s palubním počítačem. Řídicí obvod standardního elektrického pohonu se skládá z:
- ECU();
- teplotní snímač, který monitoruje teplotu chladicí kapaliny;
- měřič průtoku vzduchu;
- relé (v podstatě regulátor), na jehož příkaz se ventilátor zapíná a vypíná;
- snímač pro počítání otáček klikového hřídele.
Akčním členem je v tomto případě elektromotor, který zajišťuje pohon. Princip činnosti ohlášeného obvodu je poměrně jednoduchý: senzory přenášejí zprávy do ECU; elektronická jednotka, kam signály přicházejí, je zpracovává; Po analýze zpráv ECU spustí regulátor ventilátoru (relé).
Mnoho vozů posledních let výroby nemá ve své konstrukci regulátor, jehož povely zapínají a vypínají ventilátor, ale samostatnou řídicí jednotku. Jeho použití zaručuje ekonomičtější a skutečně efektivnější fungování celého chladicího systému (jednotka vždy ví, kam ventilátor fouká, pod jakým úhlem se nachází, kdy je potřeba zařízení vypnout a podobně).
Diagnostika závad chladicího ventilátoru
Ani nejinovativnější elektromotor s vysokým výkonem, ani ultraspolehlivá řídicí jednotka či ovladač nejsou schopny stoprocentně ochránit chladicí systém před poruchami. Vzhledem k tomu, že vadný chladicí ventilátor, který fouká špatným směrem nebo se vůbec neotáčí, může způsobit přehřátí motoru, je nutné neustále sledovat jeho normální fungování.
Včasná oprava systémových komponent ušetří vaše auto před mnoha problémy, ale je důležité správně určit příčinu selhání ventilátoru. Jinými slovy, nejprve musíte najít problém, kdy například nefunguje regulátor otáček klikového hřídele nebo řídicí jednotka nebo elektromotor. Každý řidič může diagnostikovat poruchy ventilátoru na základě níže uvedených doporučení.
Kontrola by měla začít demontáží konektoru (zástrčky) teplotního čidla a jeho prohlídkou. V případech, kdy je snímač jediný, musíte vzít malý kousek obyčejného drátu a uzavřít svorky v zástrčce. Pokud ventilátor funguje správně, měla by řídící jednotka nebo relé dát po zavření příkaz k jeho zapnutí. Pokud se zařízení, o které máme zájem, během takového testu nezapne, znamená to, že vyžaduje opravu nebo výměnu.
Pokud je použit dvojitý teplotní senzor, princip testování se mírně změní a provádí se ve dvou fázích:
- Červený a červeno-bílý vodič jsou uzavřeny. V tomto případě by se měl ventilátor otáčet pomalu.
- Červený a černý vodič jsou připojeny. Rotace by se nyní měla výrazně zrychlit.
Pokud rotace není pozorována, bude muset být ventilátor odstraněn a na jeho místo nainstalováno nové zařízení. Pokud ventilátor chlazení chladiče neustále běží (fouká bez přerušení), je možné, že selhal senzor pro jeho aktivaci. Není těžké toto podezření ověřit. Musíte zapnout zapalování a poté odstranit hrot drátu ze snímače.
Pokud se poté zařízení nevypne, můžete si bezpečně zakoupit nový regulátor (snímač) pro vypnutí zařízení. Situace, kdy neustále běží ventilátor chlazení chladiče, nejsou neobvyklé a nyní víte, jak tento problém vyřešit. Kontrola pojistky má také smysl v případech, kdy pochybujete o funkčnosti mechanismu popsaného v článku. Dělá se to takto:
- z kladného pólu baterie je napájení přiváděno do červeno-černých nebo červeno-bílých vodičů v konektoru ventilátoru;
- Ze záporného pólu se na hnědý vodič přivádí náboj.
Pokud regulátor nebo jednotka nereaguje (zařízení se nezapne), zkontrolujte vodič teplotního snímače (všechny konektory a zástrčky na něm). Kabel může vyžadovat jednoduché opravy (například jeho izolaci, výměnu zástrčky). Pokud problém není v drátu, budete si muset koupit nový ventilátor, protože ten váš je rozbitý.
Demontáž, údržba a opravy chladicího ventilátoru svépomocí
Slušné úrovně chlazení chladiče a motoru stroje je dosaženo pouze tehdy, pokud je ventilátor pravidelně kontrolován na různá drobná poškození a znečištění. Pravidelně provádět takovou kontrolu a pomocí kartáčku očistit zařízení od nečistot a prachu není vůbec složité.
Princip demontáže ventilátoru je jednoduchý: odstraňte zemnící vodič z baterie; odpojte všechny vodiče bez výjimky, které jsou vhodné pro příslušný uzel; Odšroubujte šrouby zajišťující zařízení. Nyní můžete lehce pohnout krytem ventilátoru a podívat se na jeho stav. Taková kontrola vám umožní identifikovat mnoho poruch a provést:
- Odizolování a výměna vodičů: jejich špatný kontakt je často důvodem nedostatečného chodu ventilátoru.
- Oprava kartáčů (nebo spíše jejich výměna): tento prvek systému selhává častěji než ostatní, protože kartáče se velmi rychle opotřebovávají a shromažďují všechny nečistoty z vozovky.
- Odstranění zkratu nebo poškození vinutí rotoru: někdy jsou v provozním stavu, ale nefungují dobře kvůli nečistotám nahromaděným na nich. Řešení tohoto problému není vůbec složité – stačí namočit hadr do rozpouštědel a vinutí důkladně vyčistit (v případě potřeby lze použít i speciální čistící kartáčky).
Občas je potřeba vyměnit elektromotor (např. když se při dobře zahřátém motoru nespustí ventilátor). Bohužel tuto důležitou součást chladicího zařízení nelze opravit.
Kam fouká chladicí ventilátor?
V tomto článku nemůžeme pominout otázku, kam vane mechanismus, který nás zajímá. Přesně na to se uživatelé ptají odborníků a kolegů automobilových nadšenců na desítkách a stovkách fór věnovaných údržbě vozidel. Ve skutečnosti je odpověď na to velmi jednoduchá.
Samotný účel chladicího zařízení a princip jeho činnosti, popsaný výše, nám říká, že fouká výhradně na motor a nasává chladný vzduch přes chladič.
Pokud ve vašem autě proud vzduchu nesměřuje do motoru, ale do chladiče, znamená to pouze, že ventilátor byl po údržbě nebo opravě špatně připojen. S největší pravděpodobností byly terminály jednoduše pomíchané. Nainstalujte je správně a už se nikdy nedivte, kam by měl ventilátor směrovat proudění chlazeného vzduchu.
Vynikající schéma pro ty, kteří si chtějí sami nastavit teploty chlazení motoru. Práh pro zapnutí chladicích ventilátorů můžete nastavit v rozsahu od 15 stupňů do 150 stupňů. Co to znamená? To znamená, že ve velmi horkém létě, když uvíznu v dopravní zácpě, mohu násilně zapnout ventilátor nebo nastavit teplotu mnohem nižší, než je nastavená pro zapnutí (auto se tak nebude vařit a přehřívat). No, ve velmi chladných časech to můžu zahřát, abych nezmrzl)
Takže to není chytrý obvod, který byl připájen
Ve skutečném životě vypadá takhle)
Připojuje se ke zapalování nebo přes pojistku na plus, ale druhý kontakt je přirozeně na mínus) má LED (kontrolka zapnutí), dva výstupy na relé (plus a mínus) a jeden vodič je připojený k teplotnímu čidlu nebo ohmovému čidlu)
Dovolte mi, abych vám připomněl můj problém) Vzhledem k tomu, že moje auto má nyní trochu jinou kabeláž a mozky byly změněny, chladicí ventilátor se při startování motoru zapne na druhou rychlost a nevypne se, dokud se motor auta nezastaví úplně (((ale díky tomuto ne chytrému schématu jsem tento problém překonal) Dá se říct bez JZD, ale vyladěním) (JZD v mém chápání znamená odstřihnout dráty, nainstalovat vynucené tlačítko do kabina. To není správné, protože při řízení auta je potřeba si jízdu užít a nemyslet na to, kdy zapnout ventilátor, aby se motor nevařil! No, o tuningu) S tímto okruhem mohu nastavit teplotu, při které se ventilátor zapíná z 15 stupňů na 150 stupňů. Co to znamená? To znamená, že ve velmi horkém létě, když uvíznu v dopravní zácpě, mohu zapnout ventilátor násilně nebo nastavit teplotu mnohem nižší než ten nastavený na zapínání (tak se auto neuvaří a nepřehřeje).No, ve velmi mrazivých časech ho můžu zahřát, abych neumrzl) a tento okruh je samozřejmě namontovaný v pouzdře a bere si svůj umístěte v blízkosti reléových bloků v kabině pod palubní deskou nebo pod kapotou.
A takto vypadá karoserie a hotová verze
V tomto schématu je ventilátor nebo chladič chladicího systému řízen signálem termistoru po stanovenou dobu. Obvod je jednoduchý, sestaven pouze se třemi tranzistory.
Tento řídicí systém lze použít v různých oblastech života, kde je nutné chlazení pomocí ventilátoru, například chlazení základní desky PC, v audio zesilovačích, ve výkonných napájecích zdrojích a v dalších zařízeních, která se mohou během provozu přehřívat. Systém je kombinací dvou zařízení: časovače a tepelného relé.
Popis činnosti obvodu řízení ventilátoru
Když je teplota nízká, odpor termistoru je vysoký, a proto je první tranzistor vypnutý, protože napětí na jeho bázi je pod 0,6 voltu. V tomto okamžiku se vybije kondenzátor 100 µF. Druhý PNP tranzistor je také vypnutý, protože napětí na bázi se rovná napětí na jeho emitoru. A třetí tranzistor je také uzamčen.
S rostoucí teplotou klesá odpor termistoru. Tím se zvyšuje napětí na bázi prvního tranzistoru. Když toto napětí překročí 0,6 V, prvním tranzistorem začne procházet proud, nabije kondenzátor 100 uF a aplikuje záporný potenciál na bázi druhého tranzistoru, který se otevře a zapne třetí tranzistor, což zase aktivuje relé.
Po zapnutí ventilátoru se teplota sníží, ale 100uF kondenzátor se postupně vybíjí a udržuje ventilátor v chodu ještě nějakou dobu poté, co se teplota vrátí k normálu.
Trimrový odpor (v diagramu zobrazen jako 10 kohm) by měl mít hodnotu odporu asi 10 % odporu termistoru při 25 stupních. Použitý termistor je EPCOS NTC B57164K104J při 100 kOhm. Odpor podřetězcového rezistoru (10 %) je tedy 10 kOhm. Pokud tento model nemůžete najít, můžete použít jiný. Například při použití termistoru 470 kOhm bude odpor trimru 47 kOhm.
Schéma zapojení pro ventilátor napájený 12 volty.
Schéma zapojení pro ventilátor napájený 220 volty
Na desce plošných spojů můžete vidět dva trimovací odpory. První je na 10 kOhm pro úpravu prahu ventilátoru, druhý na 1 mOhm umožňuje upravit provozní dobu po normalizaci teploty. Pokud potřebujete delší časový interval, lze 100 µF kondenzátor zvýšit na 470 µF. Dioda 1N4005 slouží k ochraně tranzistoru před indukčními rázy v relé.
