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2015年10月 3日 (土)

電動ファン追加におけるヒステリシス的制御の考察

そ~~そ~~!どうも近頃仕事もマンネリ気味でね・・・ついキィィィ~~~???それはヒステリー(ダメ?)
 今回やってるのは追加する電動ファンの制御にヒステリシス特性を持たせてやろうと言うコトでゴソゴソやってます。
 で?ヒステリシス特性って?
仮に水温を80度あたりで一定に保ちたいとするとカプリングファンの場合それはもうサーモスタットの弁開閉しか無いのですが電動ファンになると必要に応じてONとOFFの制御が出来なければならないのですがね。
 ならどんなタイミングでONにしてどんなタイミングでOFFにするか???
つまり80度制御とは言えONはそれ以上でありOFFはそれ以下で無ければならないのです。
 例えばエアコン、希望温度そ22度に設定したとしても常に吹き出し口から22度の冷気が出てる訳では無く幅が有るんですな。
今はどうか知りませんが概ね冷房の場合はプラマイ3度だったと記憶してます。
 つまりセンサー付近の温度が25度になるとONとなり19度になるとOFF、その温度差は6度有この間を行ったり来たりしながら大体22度となるのですよ??ワカッタ??

 サテ我がクーペのオーバーヒートは相変わらず収まらずカプリングファンを大型の物に交換しシュラウドも加工したものをそれに合わせて取り付け隙間と言う隙間はゴム板で塞いだものの多少マシになった程度。
 で!カプリングファンは諦めてついに禁断のダブル電動ファン化にトライ。
 仕入れたのはこんなのでしてね・・・・・トホホ

Img_1792

本当はおべんちゅとかアウディーなんかに搭載されているらしい超薄型ツイン電動ファンが欲しかったんですが中古でさえ天文学的な金額なんで結局汎用のシュラウド付き電動ファンを入手。
気になる厚みですが最大で65mmと言う事なんで遣り繰りすれば何とか取り付け出来るかな?と??
でネタの制御ですがそのヒステリシス的制御と言うのが簡単に見えて難しい。
最初はハンダごて振り回してツインセンサープラスコンパレータで自作でも?と思い回路図カキカキし部品は集めたものの面倒になり放置。
 と!某サイトを眺めていて発見したのが超アナログ的ヒステリシス的コントローラでしてね、ファンの手前に転がっているのがそれなんですがセンサからチューブが伸びていて制御機本体に繋がっており内部に有るサーモでONとOFFを行うと言う代物。
 又作りからすると何となくですが冷凍機用の制御ユニットじゃ無いかな?と?

Img_1793

お値段も野口様お二人様少々なんでもう東京スカイツリーのてっぺんから飛び降りたつもりで購入しますた。
 で?この制御機なんですが何故ヒステリシス的制御が出来るかと言うとセンサーから本体の間に入っている冷媒の温度変化が制御機のサーモに届く迄に時間差が有るからなんですね。

もう少し判り易く言うとセンサー付近の温度は80度になっていてもその温度が冷媒を通じてセンサーに伝わる迄には時間がかかる、で!届いた頃にはセンサー付近の温度は83度?とするとスイッチON!逆にクーラントの温度がドンドン下がって77度になっても又同じ様にセンサーにその温度が伝わるのは暫く後でこの冷媒の温度伝達に時間がかかるのが同時にヒステリシス的制御になるですよ??ワカッタ??

よって当初もくろんでいたIC制御方式に比較するとかなりアバウトな制御しか出来ませんがそれでも制御は自動になるのでラクチンですよね。
 所で今回入手の電動ファンは取り扱い説明書も何も無いのでどうやって接続するか??
なんですがコネクタを見ると最近のタイプでピンは三本??ハテ??

Img_1794

とは思いデジボルで電気抵抗を観測したもののよく判らず、それでエイヤと定電圧電源に接続してあれこれやった結果黒ケーブルはアースで後のケーブルはどちらに接続しても回転方向も速度も変わらず???ハテ??まあ回っているし相当な風量も出るのでこれでヨシとしてと。
さて我がクーペにどうやって搭載するか??なんですが実際ラジエータと並べて見たら???

Img_1795


あららら???相当な隙間が出来る事が判明、この隙間は流石に看過出来ない訳でして又鉄板を切った張ったになるのですがねぇ・・・・面倒やなぁ。
 しかも或る程度予想はしていたのですが電動ファンって大食いなんですよね、このファンの場合約6Aも有るので制御機の接点容量だとギリギリ・・・・・こりゃリレーを一段入れなきゃ、あ~~あ、来年にするかなぁ・・・

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117の事」カテゴリの記事

コメント

カップリングファンも結構働き者なんですよ
サーモ任せなんて言ったら怒られちゃいます

投稿: 池ヤン | 2015年10月 3日 (土) 14時50分

鋭いご指摘Ikeやんさん
>カップリングファンも結構働き者 
 あはは♪ですよね、あれって温度が低いとユルユルで上がるとガッチリ??
と思いこんでたんですがね、実は薄々気が付いているんだけどウチのクーペのカプリングファンって年中ユルユルでエンジンがアチアチでも制止状態でファンを回すとフツーに回る事に気が付きました。
 これってもしかしてカプリングが壊れてる??の???かな?(誰に聞いてる?)
だとするとそれがオーバーヒートの原因かなぁ?と?

投稿: うんちく | 2015年10月 4日 (日) 00時09分

お疲れ様です。
これって吸い込みを電動ファンにするつもりですか?
前にも書いたと思いますが、まずカップリングがアイドリング状態でほぼ100%ロックしているかどうかを検証したほうが良いですよ。
カップリング裏のナットを対角に緩めて針金で縛ればロックできます、もっと簡単な方法は手袋をした上にタオルを手に巻いて温度の上がったファンを捕まえた時の感覚でおおよそは判断できます。
簡単にファンが捕まえられればアウトです。自己責任でやってみてください。

投稿: かたかた625 | 2015年10月 4日 (日) 10時54分

ご指摘かたかた隊長
>ほぼ100%ロックしているかどうか
 ヤハシ??エンジン始動前はいつもユルユルなのは眺めてたんですが始動して見るとブンブン回ってるので「アレ?こんなもんかしらん」と思ってましたがね。
 結構前から「カプリングがアヤシイのでは?」とは思い初めてたもののどの程度の温度でどの程度の硬さになるのやら??
 しかしエンジンがアチアチの状態でもファンが空回りする事から考えてまずカプリング犯人説が超有力になってきましたね。又既に取り付け済の押し込み電動ファンなんですが回さないでいるとこれが逆に空気抵抗になるのは耳にしていたので尚更やも??
 で!手持ちがもう一個有るんですがこちらは常温で既にカチカチでビクともしません(涙)。
とは言え中古で探して購入してもし改善しなかったら??ううう・・・・・(涙)。

投稿: うんちく | 2015年10月 4日 (日) 13時06分

>エンジン始動前はいつもユルユルなのは眺めてたんですが・・
新品は冷えた状態で冬に蜂蜜をかき回すくらいの抵抗があります、この時点でユルユル状態だと
だいぶ黄昏ていますね。

>どの程度の温度でどの程度の硬さになるのやら??
サーモスタットが開く温度が目安でしょうね、この状態でシリコンオイルがフル稼働していると思います。

>押し込み電動ファンなんですが回さないでいるとこれが逆に空気抵抗になるのは・・
吸い込みファンが正常なら無視出来る範囲でしょう、現にメルセデスは大型ファンが2個並んでいます。

> で!手持ちがもう一個有るんですがこちらは常温で既にカチカチでビクともしません(涙)。
とは言え中古で探して購入してもし改善しなかったら??ううう・・・・・(涙)。
カチカチなのは捨てましょう、ベアリングの固着かもね。
今付いているカップリングを分解してシリコンオイルの入れ替えをしたらどうでしょうか。

投稿: かたかた625 | 2015年10月 4日 (日) 17時26分

再びご指摘かたかた隊長
>シリコンオイルがフル稼働している
 薄々アヤシイとは思ってたんですがどうやら確定かもですね。
勿論最終的には良品に交換してみないと判りませんが生憎もう一個の手持ちは常温でもカチカチでしてね。

>カップリングを分解してシリコンオイルの入れ替え
実はこのもう一個のカチカチカプリングくんをバラそうとドレンプラグ??らしきボルトを緩めようとしたのですがもうテコでも動かない状態で諦めますた。
 まあ熱暑も去ったのでボチボチ行くとして・・・・せっかく買った電動ファンは哀れ物置の肥やしかなと(涙)。

投稿: うんちく | 2015年10月 4日 (日) 21時29分

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