Регулировка оборотов вентилятора радиатора автомобиля

Регулятор оборотов для вентилятора

Старые отечественные автомобили спроектированы так, что вентилятор, который собственно предназначен для принудительного охлаждения воды, работает совместно с двигателем с помощью ременной передачи. Это означает, что сам вентилятор будет вращаться медленно при низких скоростях, а двигатель будет перегреваться именно в таком режиме работы.

Регулятор оборотов для вентилятора

Как же быть в таких условиях ? Очень часто автолюбители изменяют систему используя отдельный двигатель для вращения пропеллера. В таком случае нужен будет регулятор оборотов вентилятора, это даст возможность управлять оборотами вентилятора, этим многократно увеличив срок службы самого мотора, а также сэкономить довольно большое количество электроэнергии.

Довольно простой регулятор оборотов можно построить на интегральной микросхеме NE555. Микросхема может работать по назначению – как таймер и как генератор прямоугольных импульсов.

Конечное управление осуществляется мощным полевым транзистором, который при желании можно заменить на аналогичный.

Регулировка осуществляется уменьшением и увеличением питающего напряжение, для регулировки этого напряжения имеется переменный резистор на 50 кОм.

Диоды шоттки 4148 можно заменить на полный отечественный аналог КД 522.

Такой регулятор напряжения может управлять довольно мощными электродвигателями постоянного тока и может быть использован в широком спектре.

Сам полевой транзистор может перегреваться в ходе работы, поэтому его желательно установить на теплоотвод или через изолирующую прокладку закрепить к кузову автомобиля.

Источник статьи: http://xn—-7sbbil6bsrpx.xn--p1ai/%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0.html

Регулятор оборотов вентилятора охлаждения радиатора от температуры своими руками

Данная схема работает следующим образом: Чем выше температура двигателя-тем быстрее вращается вентилятор охлаждения. И наоборот, чем ниже температура-тем медленнее вращается вентилятор,таким образом пока не остановится. Так же данный ШИМ регулятор снижает на грузку на бортовую сеть автомобиля, и избавляет от реле.

Схема собрана на Мосфетах и так же микросхеме ne555

Схема ШИМ ругулятора:

Для уменьшения нагрева нужно использовать несколько мосфетов повторяя цепочку R3-VT1 в параллель, количество транзисторов зависит от мощности вентилятора 200Вт — два транзистора, 300Вт — три транзистора, при больших мощностях возможно придется усиливать выходной какскад 555 таймера:

Важный момент:для равномерного распределения тока нагрузки по мосфетам используем провода сечения 1 — 1,5 кв.мм одинаковой длинны соединяя силовые выводы мосфетов с общими точками схемы.
Так как при работе вентилятора в цепи (акумулятор-вентилятор-регулятор-корпус»земля») течет значительный ток (30А) используем в этой цепи провода сечением не менее 6 кв.мм, а для обеспечения безопасности ставим в эту цепь 40А предохранитель.

Настройка:

Прогреваем двигатель до 85 градусов и вращением движка резистора R7 добиваемся включения вентилятора на половину его мощьности. Алгоритм работы устройства такой, что при повышении температуры двигателя обороты вентилятора повышаются, при понижении температуры обороты вентилятора уменьшаются. В дальнейшем нужно произвести подстройку так чтобы при 80-82 градусах вентилятор не включался.

Источник статьи: http://radiostroi.ru/dliaavfto/269-regulyator-oborotov-ventilyatora-okhlazhdeniya-radiatora-ot-temperatury-svoimi-rukami.html

Как сделать блок плавного управления вентилятором радиатора на ВАЗ

В этой статье хочу поделиться опытом собственной разработки адаптивного контроллера охлаждения электровентилятора для инжекторных и карбюраторных ВАЗов. На рынке уже существуют несколько подобных вариантов, и наверное самый популярный из них это контроллер «Борей», производства фирмы «Силычъ». Устройство, описанное в этой статье, работает схожим образом. Назовем его «Надёжный контроллер вентилятора охлаждения ВАЗ2110 на базе «ардуино» (опыт разработки)».

Принцип работы

Таким образом, рабочая температура двигателя на малых скоростях и в летних пробках фактически не превышает 90-92 o C, за исключением конечно аномальной летней жары. За 9 месяцев работы контроллера (с апреля по декабрь) и 15 000 км пробега, на моём ВАЗ 2110 1.6 16V (+ГБО) двигатель ни разу не нагревался больше 95 o C, и соответственно ни разу не сработала штатная система охлаждения.

Разработка и реализация

За основу схемы управления был взят AVR микроконтроллер семейства Tiny, в моем случае – ATTiny85. Но также можно было использовать любой ардуино-совместимый микроконтроллер семейства AVR Tiny, MEGA, а также готовые ардуино-платы с небольшими дополнениями. Для силовой части был использован очень мощный мосфет-транзистор IRF1405 (можно использовать и менее мощный). С помощью отладочной ардуино-платы были сняты показания датчика при пороговых значениях температуры (90-95 С).

Истории наших читателей

«Гребаный таз. «

Всем привет! Меня зовут Михаил, сейчас расскажу историю о том, как мне удалось обменять двенашку на камри 2010г. Все началось с того, что меня стали дико раздражать поломки двенашки, вроде ничего серьезного не ломалось, но по мелочи, блин, столько всего, что реально начинало бесить. Тут и зародилась идея о том, что пора менять машину на иномарку. Выбор пал на таёту камри десятых годов.

Да, морально то я созрел, а вот финансово никак не мог потянуть. Сразу скажу, что я против кредитов и брать машину, тем более не новую, в кредит это неразумно. Зарплата у меня 24к в месяц, так что насобирать 600-700 тысяч для меня практически нереально. Начал искать различные способы заработка в интернете. Вы не представляете сколько там развода, чего только не пробовал: и ставки на спорт, и сетевой маркетинг, и даже казино вулкан, в котором удачно проиграл около 10 тысяч(( Единственным направлением, в котором мне, казалось, можно заработать — это торговля валютой на бирже, это называют форексом. Но когда начал вникать, понял что это оочень сложно для меня. Продолжил копать дальше и наткнулся на бинарные опционы. Суть та же, что на форексе, но разобраться намного проще. Начал читать форумы, изучать трейдерские стратегии. Попробовал на демо счете, потом завел реальный счет. Если честно начать зарабатывать удалось не сразу, пока понял всю механику опционов, слил около 3000 рублей, но как оказалось это был драгоценный опыт. Сейчас зарабатываю 5-7 тыс. рублей в день. Машину удалось купить спустя пол года, но как по мне это неплохой результат, да и дело не в машине, у меня изменилась жизнь, с работы естественно уволился, появилось больше свободного времени на себя и семью. Будете смеяться, но работаю прямо на телефоне)) Если ты хочешь изменить свою жизнь как я, то вот что советую сделать прямо сейчас:
1. Зарегистрируйтесь на сайте
2. Потренируйтесь на Демо-счете (это бесплатно).
3. Как только что-то будет получаться на Демо-счете, пополняйте РЕАЛЬНЫЙ СЧЕТ и вперед, к НАСТОЯЩИМ ДЕНЬГАМ!
Также советую скачать приложение на телефон, с телефона работать намного удобнее. Скачать тут.

Принцип регулировки оборотов вентилятора — обычный ШИМ. В двух словах, для тех, кто не знает, что такое ШИМ (широтно-импульсная модуляция) — это изменение ширины импульсов (в нашем случае постоянного тока с напряжением 12В) определённой частоты для регулировки силы тока на нагрузке (в нашем случае вентиляторе), что обеспечивает управление скоростью вращения любого электродвигателя постоянного тока (анимация и видео ниже):

Т.е. чем шире импульс, тем больше ток, и тем быстрее скорость вращения вентилятора и наоборот.

На видео «крутилка» (потенциометр) имитирует показания с датчика ОЖ. при повышении/понижении температуры.

Таким образом, цель разработки заключалась в реализации управления электровентилятора ШИМ-сигналом на основании показаний датчика температуры ОЖ. С серьезным подходом к программированию микроконтроллеров у меня пока проблемы ))), так что было решено использовать платформу ардуино с собственным и очень простым языком программирования для начинающих. И на основании многих примеров, взятых из интернета, была разработана программа для управления микроконтроллером.

Принципиальная схема устройства выглядит следующим образом:

Это уже доработанная схема с подстройкой порога температуры срабатывания. Питание осуществляется от вывода «D» генератора, что позволяет контроллеру работать только при заведенном двигателе, хотя это не критично и можно запитываться от «зажигания». В схеме реализована стабилизация питания микроконтроллера (5В) на базе преобразователя VR1. В роли драйвера силового транзистора-VT1 используется оптрон-DD2. Транзистор нуждается в охлаждении, так как через него проходят большие токи (около 10 Ампер). Подойдет любой радиатор площадью охлаждающей поверхности в 30 кв. см и выше.

Также обязательна установка предохранителей по «+» питания контроллера (не мене 100милиАмпер), и по цепи массы – не менее 20 Ампер (так как коммутация вентилятора силовым транзистором осуществляется именно по «массе»)! Номиналы всех радиодеталей должны быть четко соблюдены. Частота ШИМ-сигнала была подобрана экспериментальным путем во избежании низкочастотных помех в бортовой сети, а также для снижения шумов обмоток электродвигателя вентилятора при малых оборотах, и составляет 100Гц.

Печатная плата проектировалась «на коленке», поэтому корпус и проводка собрана из подручных материалов:

Рисунок печатной платы не принципиальный, кому интересно все материалы в архиве.

Подключение. Крыльчатка вентилятора используется 8-лопасная, так как от стандартной 4-лопасной крыльчатки эффекта на низких оборотах очень мало + лишня вибрация никогда не добавляла комфорта.

Видео испытаний, подключение:

По итогам сборки заморочек получилось, конечно, много, но себестоимость устройства составила около 10 у.е.))) и это хорошо! Любые вопросы пишите в комментариях.

Читайте также другие доработки пуска и работы вентилятора радиатора автомобилей ВАЗ.

Как лучше доработать пуск вентилятора двигателя?

Источник статьи: http://xn--2111-43da1a8c.xn--p1ai/tuning-electrika/1336-control-ventilyator-radiator-samomu-vaz.html

Регулировка оборотов вентилятора радиатора автомобиля

Представляю вашему вниманию схему пропорционального управления оборотами вентилятора охлаждения автомобиля в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
Потребность данной схемы возникла во время перехода от механической термомуфты на электрический вентилятор.

Схема состоит из 3-х блоков. Блок управления питанием, блок контроля температуры и регулирования ШИМ, блок силового управления.

Блок управления питанием.
На автомобиле устанавливался достаточно мощный вентилятор (потребление порядка 20А при максимальных оборотах) поэтому было важно обеспечить стабильную и безопасную работу схемы по питанию учитывая работу ШИМ регулирования, которая дает жесткую, динамическую нагрузку с резкими фронтами. В схеме по питанию установлены достаточно емкие сглаживающие конденсаторы. В момент подачи напряжения, при заряде конденсаторов возникают очень большие токи, нужно было осуществить схему плавной зарядки сглаживающих конденсаторов. Я принципиально не хотел ставит механические реле. Выбор пал на доступный по цене и наличию интеллектуальный ключ U4 IR3310
При отсутствии напряжения на контакте ЗАЖИГАНИЕ, схема находится не в активном состоянии, ключ U4 выключен (максимальный ток утечки ничтожно мал, 15 µA, что практически никак не сказывается на состоянии аккумуляторной батареи при длительным простое автомобиля).
При подаче напряжения на контакт ЗАЖИГАНИЕ, через резистор R13 начинают заряжаться конденсаторы С12 – С17. При достижении напряжения на конденсаторах Vаккум. -2.4V срабатывает тригер шимитта на U5.1 который открывает ключ U4. Одновременно с этим, закрывается оптопара VO1, начинается заряд конднсатора C9 и мягкий старт генерации ШИМ U2 на TL494 (сразу при включении оптопара VO1 находиться в активном состоянии и не дает начать генерацию ШИМ до момента включения интеллектуального ключа U4).

Блок контроля температуры и регулирования ШИМ.
Собран на U2, популярной специализированной микросхеме ШИМ TL494. В качестве датчика температуры использован датчик U1 LM235 с линейной зависимостью напряжения от температуры. На C9 и R7 собрана схема мягкого старта, что обеспечивает плавный запуск оборотов вентилятора во всех режимах. Величина заполнения ШИМ сигнала (обороты электродвигателя) регулируются внутренним усилителем ошибки IN_1. Второй усилитель ошибки отключен. Резистором R2 задается порог температуры, при котором начинается вращение вентилятора. Резистором R5 задается коэффициент усиления усилителя ошибки, т.е. этим резистором мы настраиваем второй порог, температуру при которой обороты вентилятора достигнут максимума. Частота генерации ШИМ лежит вне диапазона человеческого слуха, 19.64кГц

Блок силового управления.
Используется достаточно мощный MOSFET транзистор Q1 IRFP064N, который с запасом по току и по мощности управляет 20-ти амперным электомотором. Т.к. транзистор Q1 имеет достаточно “тяжелый” затвор, поэтому используется специализированный драйвер U3 TC4420. При использовании N-канального Mosfet транзистора, подключение электромотора вентилятора получается двух проводным, без подключения к общей массе автомобиля. Для меня это было некритично, штатной системы охлаждения не было, поэтому делать совместимость по обшей массе не нужно было. К тому-же по N-канальные MOSFET транзисторы имеют существенно лучшие характеристики, цену и доступнее на рынке.

Детали и конструкция.
Термодатчик U1 LM235 устанавливается на силиконовой герметике в глухое отверстие болта М12, который в свою очередь вкручивается (на фум ленте) в нержавеющую трубку, вставленную на хомутах в разрыв тепловой магистрали на выходе из термостата. Трубку можно сделать самому или есть уже готовые трубки на автрынке. Можно придумать и иной вариант крепления термодатчика. Я сначала думал вкрутить болт с термодатчиком прямо в корпус термостата, просверлив и нарезав соответствующую резьбу. Но потом передумал, решил, что проще шланг разрезать и вставить вставку.
Конденсаторы C12 – C17 на напряжение минимум 25В и температурным диапазоном до +105°C
Резистор R15 5Вт
Резисторы R2 и R5 многооборотные.
Особое внимание нужно обратить на диод D3, он должен быть ультрабыстрым, отлично подходит BYV27-200 и на диодную сборку D1. При Работе ШИМ на достаточно мощную индуктивную нагрузку, которой является электромотор, возникают сильные обратные выбросы ЭДС самоиндукции электромотора. Для гашения обратных выбросов я использовал диодную сборку из двух диодов Шоттки, которые используются в компьютерных блоках питания. Но с диодами Шоттки нужно быть аккуратным, они очень хороши, достаточно быстрые и имеют маленькое падение напряжение на переходе, но очень легко пробиваются при превышении обратного напряжения! Я использовал достаточно высоковольтные диоды Шоттки VS-60CPQ150PBF.
Если подобных диодов нет, то вполне можно использовать более доступные ультрабыстрые диоды на ток порядка 15А (они обычно достаточно высоковольтные, на несколько сотен вольт и более). При выборе диода стараться подобрать с минимальным временем восстановления и меньшим прямым напряжение на переходе. Такой диод тоже будет отлично работать, только будет немного больше нагреваться чем диод Шоттки.

Печатная плата из двухстороннего стеклотекстолита. U4, Q1 и D1 установлены на общий радиатор через теплопроводящие прокладки. Радиатор использовал в виде алюминиевого уголка, на одной грани которого установлены элементы, а второй гранью уголок крепиться к металлическому шасси автомобиля для отвода тепла. При правильной топологии платы, особого нагрева элементов не происходит. Подключение силовых проводов от аккумулятора и к эекторомотору я использовал винтовые клеммы на плате под винты M4. Провода желательно делать как можно короче и достаточного сечения, особенно это касается проводов подключения самого электромотора. Я использовал провода по 7.5мм2 (по три провода 2.5мм2 в паралель).
При разводке платы нужно обязательно обратить внимание на правильное разделение сигнальных и силовых линий. Как питания так и земли. В одну точку делается подвод и с этой точки идет силовая линия на силовые элементы и с этой же точки идет отдельная линия на питание сигнальной части (питание ШИМ и т.п.). Если снимать питание на сигнальные части с какой-либо части силовой линии- то будет очень большая “грязь” по питанию в сигнальной части, что отобразиться на стабильности работы схемы. При правильной разводке платы, схема позволяет вывести диапазон ШИМ на частоту порядка 20кГц при сохранении крутизны фронтов управляющих импульсов и без существенного нагрева деталей. Больше всего нагревается интеллектуальный ключ на U4. На нем при максимальных оборотах вентилятора рассеивается до 3Вт. Q1 и D1 греются существенно меньше. Также нужно обратить внимание на достаточную толщину дорожек питания к драйверу U3, конденсатор C7 нужно располагать как можно ближе к U3 и блокировочные конденсаторы C8 и C11 должны подключаться как можно ближе к соотв. выводам микросхемы. Также важно затвор транзистора Q1 располагать как можно ближе к выходу драйвера U3, в идеале по прямой кратчайшей линии через резистор R6. Все это приводит к тому, что получается минимизировать возможные просадки по питанию и отсутствие больших паразитных емкостей в цепях затвора силового транзистора. И как результат хороший фронт импульса и отсутствие паразитных потерь.

Первое включение.
Первое включение желательно проводить через автомобильную лампочку мощностью 40-60Вт (от фар) включенную вместо предохранителя F1. Это защитит от перегорания силовых цепей в случае если вдруг будут ошибки в монтаже. Электромотор и термодатчик пока не подключаем. Подключаем питание от аккумулятора и вывод ЗАЖИГАНИЕ подключаем к плюсовой схеме аккумулятора. Если лампа не загорелась (может кратковременно и незначительно загореться в момент включения), тогда ошибок в монтаже нету, можно лампочку убрать и поставить предохранитель.
Далее вместо нагрузки- электромотора, подключаем автомобильную лампочку-нагрузку от габаритов, 5Вт (можно любую другую, не сильно мощную). Движки резисторов R2 и R5 ставим примерно в среднее положение. Подключаем питание от аккумулятора и на вывод ЗАЖИГАНИЕ подключаем к плюсовой схеме. Примерно через секунду должен загореться светодиод D5 Питание. Должна загореться лампочка-нагрузка в полный накал (при обрыве или отсутствии датчика температуры ШИМ переходит на максимальное заполнение). Если лампочка загорелась, тогда подключаем датчик температуры. Лампочка как может продолжать гореть, так может и перестать гореть. Вращая построечный резистор R2 добиваемся того, чтобы лампочка начала гореть в пол накала. Если после этого взять в руку датчик температуры или поднести паяльник, то интенсивность свечения лампы начнет увеличиваться. В таком случае ШИМ регулятор собран и отслеживает температуру датчика.

Настройка температурных порогов.
Для настройки понадобится или хороший цифровой вольтметр или термометр.
У меня обычный атмосферный дизель и температура открытия термостата составляет 86 °C. За нижний порог я взял именно эту температуру. Температуру, при которой вентилятор будет работать на максимальных оборотах я взял равной 94 °C. У вашего автомобиля эти значения могут отличаться. Это для примера.
Я предпочел настраивать пороги дома на стенде, хотя можно настроить и сразу на автомобиле.
Берем термодатчик, вставляем его в небольшой кусочек пенопласта и бросаем его в кастрюлю с водой с таким расчетом чтобы пенопласт плавал на поверхности, а часть датчика была погружена в воду. Начинаем нагревать воду. При 86 °C вентилятор должен начать уверенно вращаться на небольших оборотах. Это настраиваем резистором R2
Далее нагреваем воду до 94 °C и с помощью R5 добиваемся чтобы при этой температуре обороты достигли максимальных. Это можно отследить по потребляемому току амперметром (ток перестанет увеличиваться) или осциллографом по максимальному заполнению ШИМ (95%).
В моем случае стартовая точка 86 °C + диапазон усиления настроен таким образом, что максимальные обороты при 94 °C. При изменении температуры на 8°C обороты изменяются от минимальных до максимальных. Если я теперь изменю положения R2 к примеру, на 80°C не трогая R5, то у меня получится рабочий диапазон от 80+8=88 °C
Таким образом можно без проблем настроить нужную нам стартовую температуру и нужный диапазон.
Можно настроить диапазон без термометра, просто имея цифровой вольтметр.
Термодатчик LM235 имеет линейную зависимость напряжения от температуры и напряжение на датчике легко просчитывается по формуле 273.15 +t = напряжение в милливольтах.
Можно просто измерять напряжение на датчике вольтметром.
при 86°C
273.15-86=187.15мВ=1.8715В
при 94°C
273.15-94=179.15мВ=1.7915В

Несколько слов про частоту ШИМ.
При частоте ШИМ 1-2кГц выяснилось, что сам электромотор превращается в некоторое подобие электроизлучателя, начинает достаточно сильно и противно пищать. Учитывая, что у меня микроавтобус и мотор находиться под сиденьем водителя, то перспектива поставить себе под сиденье такого себе сверчка особо не радовала). Решил выводить диапазон ШИМ вне звукового. На форумах высказываются различные мнения касательно того, какая частота ШИМ оптимальна. Есть мнения что на высоких частотах электродвигатель уже может нормально не работать, сильно теряет тягу и прочее. Задал частоту порядка 20кГц, то никакого писка уже совершенно нету. И что меня удивило, что электромотор достаточно неплохо себя чувствует при работе на этой частоте. Делал замеры, если использовать частоту 20кГц, то тяга электромотора становиться совсем незначительно меньше (примерно до 10%) по отношению к тому, если используется частота ШИМ 1кГц.

На автомобиле данное устройство отработало сезон. Нареканий никаких нет. Даже в самую сильную жару стрелка термометра стоит стабильно в середине температурного диапазона. Что меня радует, существенно снизился шум, как результат снятого ненужного ремня и массивной термомуфты.

Источник статьи: http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=3171412