Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lüfter mit FOlienkondensator drosseln


von Solear (Gast)


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Guten Tag,

ich beabsichtige, mir einen eigenen Luftfilter zu bauen.
Mir schwebt da ein Radialgebläse vor.
Eckdaten:

EBM Papst R2E190-RA26-05

230 VAC
52 W / 50 Hz
0.23 A
1.5 uF Motor capacitator

Welchen Folienkondensatorgrößen kann man idealerweise dafür nehmen um 
geringere Drehzahlen zu erreichen? 5µF/400V
Oder ist es besser, einen fertigen STufentrafo zu nehmen, wie den CR5N
(CR5N (5 - Stufen - Trafo, Leistung maximal 100 Watt, Stromaufnahme 
maximal 0,45 A, Gewicht 0,6 kg)

Danke und Grüße

von hinz (Gast)


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Solear schrieb:

> EBM Papst R2E190-RA26-05
>
> 230 VAC
> 52 W / 50 Hz
> 0.23 A
> 1.5 uF Motor capacitator

Also ein Kondensatormotor.


> Welchen Folienkondensatorgrößen kann man idealerweise dafür nehmen um
> geringere Drehzahlen zu erreichen? 5µF/400V

Vorschaltkondensator ist keine gute Idee, das kann ratzfatz ein 
Serienschwingkreis werden, und die Spannungsüberhöhung mag weder der 
Motor noch die Kondensatoren.

Man kann den Betriebskondensator kleiner machen, aber da besteht das 
Risiko, dass er nicht mehr anläuft. Ein Motorschutzschalter kann da 
Sicherheit bringen.


> Oder ist es besser, einen fertigen STufentrafo zu nehmen, wie den CR5N
> (CR5N (5 - Stufen - Trafo, Leistung maximal 100 Watt, Stromaufnahme
> maximal 0,45 A, Gewicht 0,6 kg)

Das ist kein Trafo, sondern eine Drossel. Mit der gibts zumindest keinen 
Schwingkreis, aber das Risiko des Nichtanlaufs bleibt.

Du kannst auch ein KVG von einer Leuchtstofflampe nehmen, ist billiger 
als die Stufendrossel.

von Thomas (Gast)


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Du kannst die Drehzahl im wesentlichen nur veränderen wenn die das 
Drehfeld verändert. Das ist übrigens unabhängig vom Motortyp.
Dein Kondensator ist vermutlich nur ein Anlaufkondensator der eine 
Phasenverschiebung erzeugt.
Allgemein gilt die Drehzahl hängt von der Frequenz ab. Die ist aber 
konstant 50Hz. Ergo wird der Motor mit der durch Aufbau und Last 
vorgegebenen Drehzahl laufen.
Eine Drehzahl Einstellung bekommst du nur mit einem FU hin.

Thomas

von Werner H. (werner45)


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Einen FU braucht es nicht, mit verringerter Spannung läuft auch der 
Lüfter langsamer.

Der Lüfter ist eine konstante Last für den Motor, mit kleinerer Spannung 
wird der Schlupf größer und er läuft langsamer. Man muß aber die 
Betriebsspannung ändern, Drossel oder Kondensator sind nur für kleine 
Spaltpolmotore praktisch einsetzbar, für Kondensatormotore nicht.
Ein Stelltrafo wird auch kommerziell eingesetzt (Laborabzug).
Billiger ist ein alter Netztrafo mit vielen Primäranzapfungen und ein 
Drehschalter mit passender Verschaltung.

Gruß   -   Werner

von Joachim B. (jar)


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Thomas schrieb:
> Du kannst die Drehzahl im wesentlichen nur veränderen wenn die das
> Drehfeld verändert

na aber ein passender stabiler Kondensator im Lüfterrad würde die 
Drehzahl sofort dauerhaft auf NULL senken (scnr)

Solear schrieb:
> Welchen Folienkondensatorgrößen kann man idealerweise dafür nehmen um
> geringere Drehzahlen zu erreichen?

Stillstand erfüllt die Bedingung

: Bearbeitet durch User
von Solear (Gast)


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Vielen Dank für die Hinweise!

Ich dachte deswegen an einen Folienkondensator, weil EBM-Papst selbst 
schreibt man soll passend zum Anwendungszweck den entsprechenden 
Folienkondensator (Betriebskondensator)auswählen.

Ich hätte jetzt einige EBM-Papst Folienkondensatoren ausgewählt (siehe 
Link), nur bin ich unsicher welche Größen...
https://de.rs-online.com/web/c/passive-bauelemente/kondensatoren/polypropylen-folienkondensator/?applied-dimensions=4294964580

Der 1,5 uF ist wohl ab Werk bei dem Lüfter dabei. Stattdessen eben noch 
andere Größen auswählen und schauen.

Mir geht es um möglichst geringe Lautstärke und die 2350U/min bei 1,5 uF 
ab Werk hätte ich gerne auf ca 500, 1000 und 1500 rpm gedrosselt.

von Harald W. (wilhelms)


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Solear schrieb:

> Ich dachte deswegen an einen Folienkondensator, weil EBM-Papst selbst
> schreibt man soll passend zum Anwendungszweck den entsprechenden
> Folienkondensator (Betriebskondensator)auswählen.

Als Betriebskondensator ist der bei den gewünschten Daten einfach
am billigsten.

> Ich hätte jetzt einige EBM-Papst Folienkondensatoren ausgewählt

Du willst ja gar keinen Betriebskondensator, sondern einen
Vorschaltkondensator. Da muss es keiner vom Past sein.

> Mir geht es um möglichst geringe Lautstärke und die 2350U/min bei 1,5 uF
> ab Werk hätte ich gerne auf ca 500, 1000 und 1500 rpm gedrosselt.

Normalerweise funktionieren Drehzahlreduzierungen bei Kondensaor-
Motoren nicht. Durch das spezielle Lastprofil eines Lüfters besteht
bei Dir zumindest eine gewisse Chance; es wird aber mehr schlecht
als recht funktionieren. Da es sich hier um keine Standardanwendung
handelt, wirst Du nur ausprobieren können, was für eine Vorschaltung
bei Dir funktioniert. Bei Kondensatoren kann es passieren, das die
an ihnen liegende Spannung grösser als die Netzspannung ist. Man
sollte da also etwas Reserve einplanen. Grundsatzlich lassen sich
Gleichspannungsmotore wesentlich einfacher als Wechselspannungsmotore
in der Geschwindigkeit einstellen.

von Thomas (Gast)


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Das einzige was man mit einer regelbaren Versorgung bei AC Motoren 
(nicht universal Motoren) verändert ist die Stromaufnahme und damit das 
Drehmoment. Damit ändert sich auch etwas die Drehzahl wegen der Last bzw 
Schlupf.
Es ist in keinem Fall möglich mit verschiedenen Kondensatoren 
wesentliche Drehzahl Änderungen zu erreichen. Die Drehzahl eines AC 
Motors wird durch die Frequenz, Polpaarzahl und Last bestimmt.

Du kannst es dir also sparen irgendwelche Kondensatoren zu kaufen. Du 
brauchst lediglich den Anlaufkondensator.

Jeder Motor braucht damit er dreht, ein magnetisches Drehfeld. Dieses 
Feld wird auf unterschiedliche Weise erzeugt. Bei Gleichstrommaschinen 
per Polwender. Bei AC Maschinen mit der Frequenz der 
Versorgungsspannung.
Ohne Frequenzänderung keine Drehzahl Änderung.

Thomas

von hinz (Gast)


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Solear schrieb:
> Mir geht es um möglichst geringe Lautstärke und die 2350U/min bei 1,5 uF
> ab Werk hätte ich gerne auf ca 500, 1000 und 1500 rpm gedrosselt.

Das wird mit diesem Lüfter nicht klappen, du wirst den durch 
Unterspannung kaum unter 1200/min bekommen. Schau ob du einen Lüfter mit 
Widerstandsläufer bekommen kannst, dann klappt das.
Oder noch besser: Drehstrommotor und Frequenzumrichter.

von hinz (Gast)


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hinz schrieb:
> kaum unter 1200/min bekommen

Ich muss mich korrigieren: stabile 800/min sind kein Problem, gerade 
gemessen.

Bedenke, dass du dabei nur noch ca. 1/9 des Volumenstroms hast.

von Armin X. (werweiswas)


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Tschuldigung, aber
Werner H. schrieb:
> Der Lüfter ist eine konstante Last für den Motor, mit kleinerer Spannung
> wird der Schlupf größer und er läuft langsamer.

Ein Lüfter mag zwar eine permanente Last darstellen, ist aber eine Last 
mit quadratischer Kennlinie. Das keißt, dass mit steigender Drehzahl der 
Drehmomentbedarf steigt.

So einen Lüftermotor nur über einen kleineren Betriebskondensator in der 
Drehzahl zu steuern ist keine gute Idee, da dabei die Hauptwicklung des 
Motors überlastet werden kann weil die Gegen-EMK fehlt wenn der Motor zu 
langsam läuft.
Daher immer die Spannung komplett reduzieren. Sei es über Drossel, 
Stell- oder Stufentrafo.

von hm? (Gast)


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Er will aber doch gar nicht den Betriebskondensator verkleinern (#),
sondern verschieden große (je kleiner, je langsamer) Kondensatoren
in eine der Zuleitungen setzen.

Das sollte halbwegs gehen, die jeweils nötige Kapazität wäre aber
wohl nur durch probieren herauszufinden.

(#: Oder verstehe ich das falsch, und übersehe etwas?)

von Solear (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ja genau, ich würde einen Kondensator in die Zuleitung setzen wollen. 
Gerne schaltbar, damit ich das in mein Smarthome integrieren kann.

Im Anhang der Schaltplan aus dem EBM-Papst Dokument zu dem Lüfter. Dort 
ist das Kondensatorsysmbol abgebildet, und da würde ich die 
Kondensatoren umschaltbar einbauen. Das war mein Plan. geht der nicht 
auf? Wenn ich das sinnvollerweise probieren könnte, welche uF Größen 
sollte man anpeilen?

OK, es scheint alles nicht so einfach zu sein wie gedacht, da das Thema 
anscheinend deutlich komplexer ist als ich angenommen habe.

Plan B wäre, dass ich einen fertigen Stufentransformator, wie zB diesen 
hier: https://www.grow-shop24.de/5-stufen-transformator-100w einbaue. 
Der regelt die Spannung bis runter auf 110 V (110V, 125V, 150V, 180V, 
220V).
Fahre ich mit wo etwas besser? Da ist aber die Integration ins Smarthome 
wieder futsch.

Hintergrund noch einmal:
 Ich will mir einen eigenen Feinstaubfilter fürs Wohnzimmer bauen. Dazu 
wollte ich große Filter wie vom Philips 5000i nehmen, und dahinter einen 
großen Radiallüfter klemmen. Der soll um die 50 m3 Luft schaufeln bei 
fast lautlosem Betrieb, das sollte mit Lüftern die um die 500-900 m3 
schaffen, machbar sein. Ich finde leider keine "fertigen" Lüfter, die um 
die 50-100 m3 schaffen und dabei unter 30 Dezibel sind. Von den 
kommerziellen Luftreinigern sind auch immer große Lüfter verbaut die in 
aller Regel bei 10 % laufen.

von Elektrofan (Gast)


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Bei den Nachtspeicheröfen meiner Eltern wurde die Luft mittels
Spaltpolmotoren umgewälzt.
Es gab 2 Stellungen, "normal" und "schnell".
Bei "Schnell" lag der Motor direkt an den (damals) 220V, und gab
vielleicht 20 W an das Lüfterrad ab.

Bei "normal" war nur ein Kerakmikwiderstand mit 100 Ohm vorgeschaltet.
Das ging problemlos, wohl wg. der quadratischen Lüfterkennlinie.

von hm? (Gast)


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Solear schrieb:
> Anhang Schaltplan. Dort ist das Kondensatorsysmbol

Das ist kein Vorschalt-, sondern der Betriebskondensator!   :)

> und da würde ich die Kondensatoren umschaltbar einbauen.

Dann hatte ich Dich tatsächlich falsch verstanden.


hm? schrieb:
> Er will aber doch Kondensatoren in eine der Zuleitungen setzen.

Ein C ---*IN*--- einer Hauptzuleitung ist aber etwas anderes.
Du hattest also mich ebensowenig verstanden.

(Welche Version hinz zuletzt exakt meinte mit "gemessen" - k.A.)


Ruhig, wir kriegen das noch hin...

von Werner H. (werner45)


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Sehr laufruhig sind Querstromlüfter (wie in manchen Heizlüftern).
Ich weiß aber nicht, wie groß es die gibt.

Gruß   -   Werner

von Solear (Gast)


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OK. Also ich glaube ich bin da völlig auf dem falschen Dampfer. Ich 
dachte, ich kann den Betriebskondensator durch einen anderen Kondensator 
ersetzen und damit die Geschwindigkeit des Lüfters ändern.

Ich habe mich mal weiter noch eingelesen und insgesamt scheint ein 
Lüfter dieser Bauart schwer zu regeln sein.
Da wird es vermutlich besser sein mir einen anderen Lüfter auszusuchen, 
einer der ein PWM Steuersignal annimmt, also ein Gleichstromlüfter.
Oder ich finde einen Kondensatorlüfter der genau das hat was ich 
brauche. Kräftig saugend, vielleicht 50-100 m3/h bei relativ wenig 
Drehzahl (Lärm). Durchmesser so 200-300mm. Da müsste man so bei 10-15 
Watt liegen.

von Harald W. (wilhelms)


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Solear schrieb:

> Ich habe mich mal weiter noch eingelesen und insgesamt scheint ein
> Lüfter dieser Bauart schwer zu regeln sein.

Dann hast Du ja in ziemlich genau einem halben Tag wenigstens
etwas gelernt. :-)

von hm? (Gast)


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Solear schrieb:
> Da wird es vermutlich besser sein mir einen anderen Lüfter auszusuchen,
> einer der ein PWM Steuersignal annimmt, also ein Gleichstromlüfter.

Grundsätzlich: Auf jeden Fall.

Drehzahl/Volumenstrom frei variierbar, und deshalb eben auch möglich, 
einen großen Motor zwecks besonders leisem Betrieb weit unterhalb 
Maximallast zu betreiben.

Was es da genau gibt, weiß ich aber nicht. Gesamtsystem samt Regelung, 
und evtl. mit Steuereingang via Analogspannung 0-10V o.ä. oder via PWM?

Kennt sich jemand mit (Variationen von) DC-Lüftern solcher Art aus?

Ansonsten wäre natürlich möglich, statt einer solchen 
Überdimensionierung und "Schon-Betrieb" (für Motor und Ohren) ... sich 
nach einem dedizierten LOW NOISE Typ umzusehen? Dann bräuchte man, wenn 
ich Dich richtig verstehe, gar keine reduzierte Drehzahl, oder?

Weiter oben nanntest Du nämlich zuallererst mehrere gewünschte Stufen, 
jedoch im Post gerade zuvor erwähntest Du konkret nur noch 1 einzige...

(Scheinbar (!) nur noch mit Hauptaugenmerk auf leisem Betrieb an sich - 
und nur einem einzigen gewünschten Wert des Volumenstromes - also eben, 
ohne konkret noch einmal Stufen (oder stufenlose Variation) zu 
erwähnen).

Letzteres, ein Low Noise mit nur einer Drehzahl, wäre allgemein wohl 
einfacher aufzufinden - und ohne die Zusatzelektronik auch billiger.

Nur muß dann halt der vorh. Volumenstrom auch wirklich passen - so daß
insgesamt vielleicht doch kein einfacherer Suchvorgang resultieren muß.


Puh... kompliziert. Könntest Du das also noch mal konkretisieren?
Dann weiß man wenigstens sicher, was gebraucht wird, und was nicht.

von Solear (Gast)


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Also, in erster Linie hätte ich gerne einen sehr leisen Lüfter, der ca 
50-100 m3/h schafft. Wenn es so einen "ab Werk" gibt, reicht mir das.
Ich weiß dass es Lüfter gibt mit um die 200mm Durchmesser, die 50 m3 
unter 17 dB schaffen (und bei Vollast 440 m3 bei 61 dB / 70 Watt. In 
dieser Richtung oder etwas kräftiger bis 100 m3 / 20 dB ist mein Wunsch.

An zweiter Stelle steht ein kräftigerer Lüfter, der zB 500 m3 schafft, 
der aber dann auf eine Stufe fest auf 1/10 oder 1/8 gedrosselt wird. 
Damit man auch in die Region 50-100 m3 bei max. 20 dB kommt.

An dritter Stelle wäre ein größer Lüfter, den man in mehreren Stufen 
abregelt.
Wobei ich das nicht wirklioch brauche, letztlich soll er im Dauerlauf 
auf leiser Stufe laufen.

Vorbild ist dieser hier:
https://www.ideal.de/de/luftreiniger/luftreiniger/ap40-pro (ganz unten 
stehen die Daten)


Den habe ich im Schlafzimmer und ich will so etwas noch als Eigenbau mit 
anderen Filtern im Wohnzimmer/Flur etc.

von Solear (Gast)


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edit: Statt einem Radiallüfter geht auch ein Axiallüfter, sofern er 
leise ist und meinen Anforderungen entspricht.

Auf Radiallüfter hatte ich mich erst eingeschossen, weil druckstark 
(Filter auf der Ansaugseite) bei geringer Lautstärke und Drehzahl.

von Stefan F. (Gast)


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Ich habe gerade "Lüfter mit Folienkartoffel drosseln" gelesen :-)
Was das wohl bedeuten mag?

von Solear (Gast)


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Dass es heute Abend Ofenkartoffeln mit Quark gibt :D

von Werner H. (werner45)


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Den Volumenstrom kann man auch vergrößern, wenn man viele Lüfter 
parallel betreibt.
Bau Dir ein Brett mit z.B. 20 Lüftern aus PC-Netzteilen (vom Schrott), 
die sind leise. Hintereinanderschalten von Lüftern erhöht den Druck. 
Kennlinien von Lüftern (allgemein) anschauen.

Gruß   -   Werner

von Michael M. (michaelm)


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Solear schrieb:
> Also, in erster Linie hätte ich gerne einen sehr leisen Lüfter, der ca
> 50-100 m3/h schafft. Wenn es so einen "ab Werk" gibt, reicht mir das.

1. Ist dir bewusst, dass du dem ausgesuchten Ventilator noch ein 
>passendes< Schneckengehäuse und Einlauf a.d. Saugseite spendieren 
musst? Das ist nicht ganz trivial, vor allem, wenn an dieser Stelle die 
Geräusche grundsätzlich schon mal niedrig sein sollen.

2. Auf welcher Seite (Saug- oder Druck-) soll es möglichst leise sein?

3. Je größer deine Luftleitungen beidseitig sind, desto weniger 
Geräuschprobleme, weil die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr/Kanal 
entscheidet... Stichwort laminare/turbolente Strömung.

4. Wenn du den Papst-Hauptkatalog zur Verfügung hast, sieh dir mal die 
"G2E-xxx" Serie an. Da hast den Kerl bereits fertig eingehaust und 
brauchst nicht so viel basteln.
Ich sitze momentan leider am falschen Rechner, sonst hätte ich dir schon 
konkrete Typen nennen können - geht erst morgen wieder.

5. Besteht die Möglichkeit, die Versorgung auf Gleichstrom-Basis 
umzuschalten? Das wäre für die Geschwindigkeitseinstellung, also 
Volumenstrom (und Laufgeräusche), ERHEBLICH einfacher/vorteilhafter.

von batman (Gast)


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Naja, seh ich nicht so ganz, wieso es aufeinmal so schwierig sein soll, 
AC-Ventilatoren mit Drosseln zu drosseln. Haben schon Generationen so 
gemacht.

von Peter W. (steuermax2000)


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Vielleicht etwas überdimensioniert, aber der EC Lüfter 
(https://www.growmart.de/Lueftungsset-Digital-680-Temperaturgesteuert.html) 
lässt sich mit Hilfe des Kontrollers 100% steuern (1% genau). Einfach in 
den manuellen Modus wechseln und ab gehts! Vielleicht hilft es jemandem 
:)

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