TRIAC-snelheidsregelaars
Elektronische snelheidsregelaars worden ook wel variabele of TRIAC-snelheidsregelaars genoemd. Ze regelen de snelheid van AC-motoren continu door de motorspanning traploos (zonder stappen) te verlagen. Elektronische snelheidsregelaars werken volledig geruisloos en vereisen geen configuratie voor gebruik. Ze worden meestal gebruikt om de ventilatorsnelheid te regelen. De meeste klanten accepteren het nadeel van een iets lagere energie-efficiëntie (in vergelijking met frequentieregelaars) omdat het gebruiksgemak en de eenvoudige ingebruikname voor hen belangrijker is.
Volledig stille ventilatorsnelheidsregelaar Elektronische ventilatorsnelheidsregelaars gebruiken elektronische componenten om de motorspanning te verlagen en de motorsnelheid te regelen. Daarom werken ze volledig geruisloos, in tegenstelling tot ventilatorsnelheidsregelaars met transformator. De elektronische componenten produceren geen geluid, in tegenstelling tot een elektrische transformator, die een zacht zoemend geluid produceert. Elektronische snelheidsregelaars kunnen daarom worden gebruikt in toepassingen waar het geluid van een transformatorregelaars als storend zou worden ervaren.
Motorgeluiden bij lage snelheid
De motorsnelheid wordt geregeld door de motorspanning te verlagen. Dit gebeurt door delen van de voedingsspanning te blokkeren. Deze techniek wordt ook 'fasehoekregeling' genoemd. Bij fasehoekregeling heeft de motorspanning niet langer een perfecte sinusvorm heeft, omdat er stukken ontbreken. Vooral bij lage snelheid zal de motorspanning daarom minder sinusoïdaal zijn. Dit maakt de motor echter luidruchtiger en afhankelijk van het motormerk kunnen deze motorgeluiden meer uitgesproken zijn. In de meeste gevallen zal het meer merkbaar zijn bij lage snelheid.
Bij een snelheidsregelaar met transformator zal de regelaar zelf een zoemend geluid produceren, maar zal de motor stil werken. Bij een elektronische snelheidsregelaar is het precies andersom. Hier maakt de motor meer geluid, terwijl de regelaar stil is.
Traploze snelheidsregeling
Elektronische snelheidsregelaars regelen de ventilatorsnelheid door de motorspanning traploos (zonder stappen) te verlagen. Transformator toerenregelaars regelen ook het motortoerental door de motorspanning te verlagen. Het verschil is dat transformator toerenregelaars dit in stappen doen, terwijl elektronische toerenregelaars dit continu doen. Beide types snelheidsregelaars zijn geschikt voor spanningsregelbare motoren. Dit zijn elektromotoren waarbij de snelheid kan worden geregeld door de motorspanning te verlagen terwijl de frequentie constant blijft. De meeste ventilatoren met wisselstroommotor kunnen op deze manier worden geregeld. Zowel TRIAC- als transformatorventilatorsnelheidsregelaars kunnen worden gebruikt in toepassingen waar het koppel afneemt met de snelheid, zoals bij ventilatorsnelheidsregeling.
Fasehoekregeling regelt de motorsnelheid
Elektronische ventilatorsnelheidsregelaars gebruiken elektronische componenten om de motorsnelheid te regelen. De belangrijkste is de TRIAC of TRiode voor wisselstroom (AC). Een TRIAC wordt gevisualiseerd in de afbeelding aan de rechterkant. Het is de zwarte elektronische component met de drie pinnen. Elektronische ventilatorsnelheidsregelaars worden ook TRIAC-regelaars genoemd. Een TRIAC is een halfgeleider met drie elektroden die kan worden gezien als een schakelaar; het laat de elektrische stroom door of blokkeert de elektrische stroom.
Hoe nauwkeuriger de TRIAC's worden aangestuurd, hoe minder merkbaar het extra motorgeluid zal zijn. Daarom zijn de nieuwste elektronische ventilatorsnelheidsregelaars van Sentera allemaal uitgerust met geavanceerde microprocessoren. Dit maakt het mogelijk om extra motorgeluid tot een absoluut mi
nimum te beperken. Goedkopere varianten van elektronische ventilatorsnelheidsregelaars regelen de TRIAC's meestal met een veel lagere nauwkeurigheid. Dit resulteert in extra
motorgeluiden en snellere slijtage van de elektrische motor.
Meestal kunnen TRIAC's elektrische stromen schakelen met een maximum van 10 A. Daarom is dit type regelaar meestal alleen beschikbaar voor eenfasige motoren.
TRIAC-regelaars vereisen een minimale belasting
Een TRIAC heeft de bijzondere eigenschap dat hij een minimale belasting nodig heeft om te kunnen functioneren. Als er geen belasting (een motor, een gloeilamp, ...) is aangesloten op de snelheidsregelaar, zal deze niet werken. Alleen wanneer er een minimale elektrische stroom kan vloeien (meestal 10 % van de maximale stroom), zal de elektronische snelheidsregelaar normaal functioneren. Als je dus wilt controleren of de snelheidsregelaar correct werkt, moet er een belasting worden aangesloten! Zonder deze belasting lijkt het alsof de snelheidsregelaar defect is omdat de TRIAC's niet kunnen geleiden. Dit is niet het geval bij een transformatorregelaar, deze werken wel zonder belasting.
Gebruiksvriendelijk en eenvoudige ingebruikname
Het elektronische circuit dat de TRIAC's aanstuurt, maakt het mogelijk om extra instelopties te bieden. Deze extra instelmogelijkheden zijn meestal niet beschikbaar op minder geavanceerde transformatorregelaars. Met de meeste TRIAC-regelaars kan bijvoorbeeld de minimum- of maximumsnelheid worden aangepast naargelang de behoeften van de toepassing. Aangezien ventilatoren meestal te groot zijn, is het in veel toepassingen belangrijk om de maximale snelheid aan te passen. Dankzij deze extra instelmogelijkheden kan dit type regelaar beter geoptimaliseerd worden voor de toepassing dan transformatorregelaars. Sommige TRIAC-snelheidsregelaars zijn bewust eenvoudig gehouden om de prijs laag te houden, andere series bieden meer instelmogelijkheden. Er zijn twee manieren om instellingen aan te passen bij elektronische snelheidsregelaars van Sentera: via Modbus RTU-communicatie (software) of via een trimmer (kleine potentiometer, gemonteerd op de printplaat).
Bij de meeste producten van Sentera kunnen de instellingen via software gewijzigd worden door een waarde in een Modbus-holdingregister aan te passen. Een Modbus-netwerk bestaat uit een masterapparaat en minstens één slaveapparaat. Het masterapparaat kan een pc met configuratiesoftware zijn, het slaveapparaat kan de snelheidsregelaar zijn. Het Modbus-masterapparaat kan bepaalde waarden in het slaveapparaat wijzigen en andere waarden uitlezen. Dit maakt het bijvoorbeeld mogelijk om de minimumsnelheid te wijzigen door de waarde van het corresponderende Modbus-holdingregister aan te passen. Een ander voorbeeld: in sommige elektronische ventilatorsnelheidsregelaars is de bedieningsmethode instelbaar. Dit maakt het mogelijk om de werking van de ventilatorsnelheidsregelaar te wijzigen door een andere waarde in het bijbehorende Modbus-holdingregister te schrijven. Standaard is de werkingsmodus 'van laag naar hoog (waarde 1)', maar deze kan worden gewijzigd in 'van hoog naar laag' door de waarde van het holdingregister in de richting van 2 te wijzigen. Als de ventilatorsnelheidsregelaar is aangesloten op de SenteraWeb cloud, is het ze
lfs mogelijk om de waarden van de Modbus-holdingregisters op afstand uit te lezen of aan te passen. Dit kan alleen worden uitgevoerd door de configurator van de installatie.
Sommige standaard TRIAC-snelheidsregelaars van Sentera hebben geen Modbus-communicatie om de prijs laag te houden. Bij deze apparaten is het meestal mogelijk om de minimum- of maximumsnelheid aan te passen via een trimmer die op de printplaat is gemonteerd.
Frequentieregelaar versus elektronische ventilatorsnelheidsregelaar
Wat is het verschil tussen een frequentieregelaar en een elektronische snelheidsregelaar? Kort gezegd is een TRIAC-regelaar goedkoper en eenvoudiger in het gebruik, terwijl een frequentieregelaar de elektromotor energiezuiniger regelt, vooral bij lage snelheden.
Maar wat zijn de echte verschillen? Dit is echter niet zo gemakkelijk uit te leggen op een niet-technische manier. Hier volgt toch een poging: een TRIAC-snelheidsregelaar regelt de snelheid van de motor door het inkomend vermogen te verminderen voordat het naar de motor wordt gestuurd, dus verlagen van de motorspanning. Aan de andere kant verlaagt een frequentieregelaar niet alleen het vermogen, maar verandert hij ook hoe snel de stroomcycli verlopen (veranderen van de frequentie van de motorspanning). Door zowel de frequentie als de spanning aan te passen, kan naast de motorsnelheid ook het motorkoppel worden geregeld, dit is de kracht van de elektrische motor. De frequentieregelaar kan dus zowel de snelheid als de kracht van de motor regelen. Door de motorsnelheid en het motorkoppel te optimaliseren, kan energie worden bespaard bij lagere snelheden.
Het verschil tussen een frequentieregelaar en een TRIAC-snelheidsregelaar op een meer technische manier uitleggen, zou als volgt klinken: een frequentieregelaar verlaagt niet alleen de motorspanning, maar verandert ook de frequentie van de motorspanning. Dit maakt het mogelijk om de verhouding tussen motorspanning (V) en frequentie (f) constant te houden. Dit regelalgoritme wordt ook constante V/f-regeling genoemd.
Als de motorspanning wordt verlaagd zonder de frequentie aan te passen - dit is wat een TRIAC-snelheidsregelaar doet - dan neemt de magnetische flux af. Dit is een gevolg van het feit dat het motorkoppel direct gerelateerd is aan de magnetische flux in de motor. Aangezien het motorkoppel direct gerelateerd is aan de magnetische flux in de motor, leidt dit tot een lager motorkoppel bij lagere snelheden. De motor kan moeite hebben om de belasting aan te drijven, vooral bij lagere snelheden, en kan zelfs afslaan bij zware belasting. Dit probleem zal zich niet voordoen in toepassingen die een laag startkoppel vereisen. Aangezien een ventilator meestal een relatief laag startkoppel vereist, kunnen dit soort toepassingen meestal worden geregeld door een TRIAC-snelheidsregelaar.
Er zijn echter ook toepassingen die een hoog startkoppel vereisen. Hijstoepassingen bijvoorbeeld, vereisen een maximaal motorkoppel vanaf een minimale snelheid. Zodra de mechanische rem wordt losgelaten, moet de elektromotor onmiddellijk het volledige koppel leveren om de belasting onder controle te houden. Voor dergelijke toepassingen is een frequentieregelaar nodig. Een TRIAC-snelheidsregelaar is hier dus niet voldoende.
Met de TRIAC-snelheidsregelaars richten we ons op toepassingen in de HVAC-industrie, zoals het regelen van ventilatoren of centrifugaalpompen. De meeste ventilatoren volgen een kwadratische koppelcurve. Dit betekent dat het vereiste motorkoppel kwadratisch toeneemt naarmate de snelheid toeneemt. Bij lage snelheden is het gemakkelijk om de ventilator aan de gang te krijgen. Naarmate de ventilatorsnelheid toeneemt, is er meer motorkoppel nodig om de ventilator verder te versnellen. Deze toename van het vereiste motorkoppel is niet lineair maar kwadratisch. Daarom kan veel energie worden bespaard door de ventilatorsnelheid te verlagen.
Een frequentieregelaar kan de motor energiezuiniger regeler omdat hij de magnetische flux optimaliseert. Het verlagen van de motorspanning terwijl de frequentie constant blijft, zorgt ervoor dat de motor meer elektrische stroom trekt bij lage snelheid om de verminderde magnetische flux te compenseren. Deze verhoogde stroom leidt tot hogere verliezen in de motorwikkelingen, wat resulteert in overmatige warmte. Door de V/f-verhouding constant te houden, werkt de motor energiezuiniger, met optimale stroomniveaus. De motor produceert voldoende koppel zonder overmatig veel stroom te trekken, wat de warmteontwikkeling minimaliseert en oververhitting voorkomt.
Waarom TRIAC-snelheidsregelaars interessant blijven
TRIAC-snelheidsregelaars van Sentera worden nog steeds veel gebruikt om de ventilatorsnelheid te regelen. Hun gebruiksgemak, eenvoudige montage en aantrekkelijke prijs zijn de belangrijkste voordelen. De ventilatorsnelheid kan traploos (zonder stappen) worden geregeld en de snelheidsregelaar werkt volledig geruisloos. Nadelen van deze technologie zijn de lagere energie-efficiëntie in vergelijking met frequentieregelaars en de mogelijkheid van motorgeluid bij lage snelheid. De TRIAC-snelheidsregelaars van Sentera zijn ontworpen om deze nadelen zoveel mogelijk te beperken. Door de zeer nauwkeurige regeling van de TRIAC's met behulp van microcontrollers zijn motorgeluiden in de meeste gevallen nauwelijks waarneembaar.
Assortiment TRIAC-ventilatorsnelheidsregelaars van Sentera
Sentera is een van de toonaangevende fabrikanten van ventilatorsnelheidsregelaars. Al twee decennia lang zijn onze elektronische ventilatorsnelheidsregelaars de standaard in de HVAC-wereld. Kwaliteit en gebruiksvriendelijkheid zijn altijd onze topprioriteiten geweest. Door het grote succes zijn er veel varianten ontstaan, waardoor het niet altijd eenvoudig is om een overzicht te krijgen van dit productassortiment. De belangrijkste eigenschappen van de verschillende series worden hieronder kort samengevat.
De elektronische ventilatorsnelheidsregelaars van Sentera zijn verkrijgbaar met een maximale stroomsterkte van 10 A. Ze hebben een plastic behuizing van hoge kwaliteit. De versies met hogere stroomsterktes zijn uitgerust met een metalen koelvin voor warmteafvoer. De behuizing is vervaardigd van brandvertragend ABS-plastic in onze eigen fabriek . De koelvin garandeert voldoende warmteafvoer en is berekend op het maximale vermogen van de regelaar.
Elektronische ventilatorsnelheidsregelaars met ingebouwde potentiometer
Voor handmatige regeling van de motor bieden we de elektronische ventilatorsnelheidsregelaars met ingebouwde bedieningsschakelaar op het voorpaneel. Ze regelen eenfasige spanningsregelbare motoren met een maximale stroom van 10 A. Deze snelheidsregelaars zijn in het bijzonder gemakkelijk te installeren en te bedienen. De motorsnelheid kan worden aangepast via de bedieningselementen op het voorpaneel.
- Residentiële toepassingen: hiervoor raden we de SDX- en SDY-reeks aan. Ze sturen eenfasige motoren aan met een maximale stroom van 3 A. Beide versies zijn eenvoudig te installeren op een muur of vlak oppervlak of in een standaard Europees stopcontact. De minimumsnelheid kan worden aangepast via een interne trimmer. De SDX-1-x5-DM-serie biedt meer flexibiliteit dankzij de Modbus RTU-communicatie. Via de Modbus-holdingregisters kunnen extra instellingen worden gemaakt. Dit maakt het bijvoorbeeld mogelijk om de werking van hoge naar lage snelheid om te keren naar van lage naar hoge' snelheid.
- Magazijnen en industriële omgevingen: voor logistieke of industriële toepassingen raden we de ITR-9-reeks aan. Ze sturen eenfasige motoren aan met een maximale stroom van 10 A. De minimale motorsnelheid kan worden aangepast via een interne trimmer op de printplaat. De geïntegreerde AAN-UIT-schakelaar bevindt zich aan de zijkant van de behuizing. Indien nodig kan deze AAN-UIT-schakelaar worden uitgeschakeld. De behuizing is ontworpen voor opbouwmontage en biedt een IP54-beschermingsgraad tegen het binnendringen van stof en vocht. De vergelijkbare ITRS9-reeks ziet er bijna identiek uit, maar heeft twee extra ingangen voor start-stopcommando's op afstand, een extra uitgang voor alarmmeldingen en de mogelijkheid om de thermische contacten van de motor te bewaken (temperatuursensor geïntegreerd in de motorwikkelingen om oververhitting van de motor te detecteren). De SLM-reeks kan worden gezien als ITR-9-ventilatorsnelheidsregelaars met een extra schakelaar op het frontpaneel om de verlichting te regelen.
- DIN-railmontage in een schakelkast: de volgende ventilatorsnelheidsregelaars zijn ontworpen voor installatie in een schakelkast. De DRX- en DRY-reeks hebben een draaiknop op het voorpaneel om de gewenste ventilatorsnelheid in te stellen. Ze regelen eenfasige motoren met een maximale stroom van 2,5 A. De DRE-reeks is voorzien van Modbus RTU-communicatie en een toetsenbordinterface met 3 knoppen.
Elektronische ventilatorsnelheidsregelaars met analoge ingang
Voor bediening op afstand bieden we elektronische ventilatorsnelheidsregelaars met een analoge 0-10V-ingang. Deze versies hebben geen ingebouwde bedieningsschakelaars. Ze hebben een analoog stuursignaal van 0-10 V nodig om de gewenste ventilatorsnelheid in te stellen. Een analoog signaal wordt meestal gegenereerd door een externe potentiometer of HVAC-sensor. Bij 0 V werkt de motor op minimale snelheid, naarmate het analoge signaal toeneemt zal de motor versnellen naar maximale snelheid bij 10 V.
Regelaars voor eenfasige spanningsregelbare motoren van 230 V:
- Opbouwmontage: een eerste groep elektronische snelheidsregelaars met analoge ingang heeft een behuizing die geschikt is voor wandmontage. De behuizing biedt IP54-bescherming tegen het binnendringen van vocht en vuil. De EVS-reeks is de basisversie binnen deze groep. De EVSS-reeks heeft een extra ingang voor AAN-UIT-commando's op afstand en een ingang voor het bewaken van de thermische motorcontacten (als de motor daarmee is uitgerust). Als oververhitting van de motor wordt gedetecteerd, schakelt de regelaar over naar de veiligheidsmodus, wordt de alarmuitgang geactiveerd en stopt de motor.
- DIN-railmontage in een schakelkast: deze groep elektronische snelheidsregelaars met analoge ingang heeft een behuizing die geschikt is voor DIN-railmontage. Gezien de geringe beschermingsgraad tegen vocht en vuil (IP20) is montage in een schakelkast noodzakelijk. De MVS-reeks is de basisversie binnen deze groep. De MVSS-reeks heeft een extra ingang voor AAN-UIT-commando's op afstand en een ingang voor het bewaken van de thermische motorcontacten (als de motor daarmee is uitgerust). Als oververhitting van de motor wordt gedetecteerd, schakelt de regelaar over naar de veiligheidsmodus, wordt de alarmuitgang geactiveerd en stopt de motor.
Regelaars voor driefasige spanningsregelbare motoren van 400 V:
- De TVSS5-reeks omvat elektronische ventilatorsnelheidsregelaars met analoge ingang. De TK-bewakingsfunctie beschermt motoren tegen oververhitting. Hun behuizing maakt montage op DIN-rail mogelijk. Ze regelen driefasige spanningsregelbare motoren met een maximale stroom van 6 A.
Kas- en klimaatregelaars
Sentera biedt ook elektronische ventilatorsnelheidsregelaars met (ingebouwde) temperatuursensor. Ze regelen de snelheid van eenfasige motoren op basis van de omgevingstemperatuur. Ze worden meestal gebruikt om serres te koelen of om het klimaat in kweekruimtes te regelen. Als de temperatuur stijgt, neemt het motortoerental toe. Onder de ingestelde temperatuur draait de motor op minimumsnelheid of stopt de motor.
- Klimaatregelaar voor kweekruimtes: de GTEE1-reeks wordt volledig voorbedraad geleverd en is dus klaar voor gebruik. De geregelde uitgang kan worden gebruikt om de ventilatorsnelheid te regelen. Als de omgevingstemperatuur de ingestelde temperatuur overschrijdt, zal de ventilatorsnelheid toenemen om meer koeling te bieden. De ongeregelde uitgang kan worden gebruikt om een verwarmingselement te activeren als de omgevingstemperatuur onder de ingestelde temperatuur zakt.
- Kasklimaatregelaar: de GTE-reeks regelt de ventilatorsnelheid om te koelen. Als de omgevingstemperatuur de ingestelde temperatuur overschrijdt, zal de ventilatorsnelheid toenemen om meer koeling te bieden. De GTE-reeks is verkrijgbaar in DT- en in DM-versie. De GTE-DT-versie wordt volledig voorbedraad geleverd en is klaar voor gebruik. De GTE-DM-versie is niet voorbedraad (een optionele PT500-temperatuursensor is vereist) maar biedt Modbus RTU-communicatie om het aanpassen van instellingen te vereenvoudigen. Bediening vanop afstand via Modbus RTU-communicatie is hier mogelijk. Met de GTE-1-reeks kan het temperatuurinstelpunt worden ingesteld in een bereik van 15-35 °C. De GTE21-reeks heeft een temperatuurinstelpunt dat ingesteld kan worden in het bereik van 5-35 °C.