Cálculo de los valores de los condensadores para controlar la velocidad del ventilador de techo

Question

Tengo un viejo motor de ventilador de techo que funciona con un condensador de funcionamiento de 1,5µF, a lo que creo que es, su velocidad máxima prevista.

Con la ayuda de algunas personas aquí en StackExchange he cableado todo como en la imagen de abajo, también se refieren al esquema más abajo de esta pregunta. El motor parece estar funcionando bien.

El siguiente paso es añadir un interruptor giratorio de 4 vías que selecciona entre el apagado y 3 ajustes de velocidad diferentes. Tengo que averiguar los valores de los condensadores que puedo utilizar en C3 y C4 en el esquema de abajo para lograr las velocidades ligeramente más lentas para los ajustes de velocidad 1 y 2, con 3 funcionando a toda velocidad.

http://www.schematics.com/project/ceiling-fan-speed-control-27511/

Creo que los condensadores tienen que estar en paralelo para que la capacitancia se sume, y frene el motor, por favor corrígeme si me equivoco. Por lo que puedo entender, la capacitancia desplaza las fases más lejos en las dos bobinas.

El enfoque más sencillo podría ser ir a comprar algunos tapones de 1µF a 1,5µF y jugar con diferentes configuraciones. Ya sé que necesito un 1,5µF para conseguir y mantener el motor en funcionamiento.

¿Es seguro decir que puedo añadir otro +/-1µF/1.5µF en paralelo para mi primer ajuste de velocidad, y otro 1µF para el segundo ajuste para frenar el motor? Así, tengo las siguientes configuraciones:

Velocidad = 1 : 1.5µF

Velocidad = 2 : 1,5µF + (C2)1µF = 2,5µF

Velocidad = 3 : 1.5µF + (C3)2µF = 3.5µF

Si esta información ayuda, nuestro suministro es de 220V a 50Hz, y el motor tiene, lo que parece ser 14 bobinas, de acuerdo con mi conteo a través de los agujeros en la carcasa del motor.

Answer 1

El circuito que creo que buscas es algo así:
(por favor, disculpe los símbolos impar para el interruptor y el motor ...)

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Con el interruptor en la posición baja, sólo C1 está conectado en el circuito.
Cuando el interruptor se pone en Medio o Alto, C2 o C3 se conectará en paralelo con C1, dándole una mayor capacitancia que (creo ...) producirá una mayor velocidad del ventilador.
No sería raro que el valor de la capacitancia para el ajuste de baja velocidad sea lo suficientemente bajo como para que el motor no comience a girar por sí mismo.
Los interruptores de control de velocidad de los ventiladores de techo suelen estar cableados de forma que la secuencia de conmutación sea Apagado - Alto - medio - Bajo - Apagado, de forma que el ventilador se ponga en marcha con la capacidad de velocidad máxima para ponerse en marcha.
Probablemente tendrás que experimentar un poco con los valores de los condensadores, pero una estimación aproximada sería elegir una capacitancia total a plena velocidad de unas 10 veces el valor que apenas permite el arranque.

Answer 2

Buena nota para la perseverancia en este caso, Josef.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Figura 1 y 2 - en función de la disponibilidad de los interruptores.

Creo que verás que cuanta más capacitancia añadas, más rápido funcionará el motor. Debido a las limitaciones del editor de esquemas, he dibujado los contactos del interruptor de cuatro posiciones como tres contactos separados. Para la Figura 1 la secuencia de interruptores sería:

SW1   SW2   SW3   Speed
Off   Off   Off   Off
On    Off   Off   Low
Off   On    Off   Medium
Off   Off   On    High

El dispositivo original probablemente tenía una disposición de contactos como ésta:

Posn  SWA   SWB   Speed
0     Off   Off   Off
1     On    On    High    <-- best starting torque on switch-on.
2     Off   On    Medium
3     On    Off   Low

Por lo que puedo entender, la capacitancia desplaza más las fases en las dos bobinas.

No es del todo correcto. El desplazamiento de fase se requiere principalmente para determinar dirección de la rotación (como se indica en su pregunta original). Se trata de un motor de inducción que gira gracias a las corrientes inducidas en el rotor que interactúan con el campo giratorio. El rotor no sigue el ritmo del campo giratorio a plena velocidad y cuanto más pequeño sea el condensador, mayor será el deslizamiento. Si se reduce el tamaño del condensador lo suficiente, el motor no arrancará de forma fiable.

Pida prestados algunos condensadores a su reparador de lavadoras local.

Answer 3

Una mayor capacitancia aumenta tanto la corriente como el desfase del devanado auxiliar. Tanto el aumento del desplazamiento de fase como el aumento de la corriente permiten que el motor produzca más par (hacen que el motor sea más fuerte). Sin las aspas del ventilador, no hay carga conectada al motor, por lo que arrancará y funcionará casi a toda velocidad con muy poca capacitancia conectada. Será difícil ver algún cambio de velocidad sin las aspas conectadas. La reducción de la capacitancia hace que el motor sea más débil, permitiendo que la carga lo frene.

La disposición habitual de los interruptores es utilizar un interruptor de 4 posiciones que tiene una posición de apagado y tres conexiones de velocidad como se muestra a continuación. El interruptor conecta primero ambos condensadores para la velocidad alta, luego sólo el más grande para la velocidad media y luego el más pequeño para la velocidad baja.

Si utiliza valores de condensadores demasiado altos, el devanado auxiliar puede consumir demasiada corriente y sobrecalentarse.

Answer 4

"Cuando se aumenta la capacitancia, la tensión a través del condensador disminuye pero la del motor del ventilador aumenta. En consecuencia, la velocidad del ventilador aumenta.

En otras palabras, es necesario aumentar el valor del condensador para aumentar la velocidad del ventilador. Sin embargo, como no hay pérdida de potencia en los condensadores, no se genera calor y, en consecuencia, no hay gasto adicional.