[Tuto] Ventilateur 3 Vitesses
Publié : 28 mai 2018, 20:18
Bonjour,
Comme vous le savez surement si vous avez recherché une solution pour automatiser un ventilateur ou une VMC, je n’ai trouvé à ce jour aucun moyen ne sacrifiant aucune des vitesses sur internet.
Il faut savoir que dans la majeure partie des cas, un moteur 230V ayant plusieurs vitesses, possède en réalité plusieurs enroulements, donc pour un moteur 3 vitesses, un Neutre commun et une Phase par Vitesse (Il est impossible de faire varier la vitesse d’un moteur Alternatif avec un Variateur de vitesse pour lampe).
J’ai donc cherché un moyen de réaliser un système permettant de gérer cela, via une box domotique sans sacrifier de vitesse. Bienvenue dans le mode fabuleux du DIY !
Voici ci-dessous mon tutoriel concernant la domotisation d’un ventilateur 3 vitesses + OFF. Celui-ci hors prix du module Z-Wave m’a coûté moins de 30€
(Attention, le tuto ci-dessous requiert quelques compétences en soudure, le système est sans doute optimisable, je suis ouvert à tout échange d’idées).
Une remarque importante concerne la taille du système, assurez vous d'avoir suffisamment de place dans la boite de câblage de votre ventilateur.
I - Explication du système et notions de binaire :
Sur le marché actuel, les modules relais Z-Wave sont composés au maximum de 2 relais avec sortie distinctes, (nous les appellerons ici Q1 et Q2), or, notre moteur M possède 3 phases (vitesses) (V1, V2 et V3) qui ne doivent impérativement pas être alimenté en même temps (risque de court-circuit et de dégradation du moteur)
Pour moi, mon idée était de passer par du numérique (comptage en Binaire)
00 = 0 01= 1 10= 2 11 = 3 (Chouette on arrive à compter jusqu’à 3 avec 2 nombre, soit 3 vitesses + OFF !)
En prenant compte que le 0 représente une absence de courant et que 1 représente la présence de courant, nous allons utiliser la sortie Q1 pour les unités et Q2 pour les « Dizaines » nous voulons :
(Q2)0 (Q1)0 = 0 (OFF)
(Q2)0 (Q1)1 = 1(V1)
(Q2)1 (Q1)0 = 2(V2)
(Q2)1 (Q1)1 = 3(V3)
Un composant est capable d’effectuer ce travail, nous allons utiliser un décodeur numérique, voici sa table de vérité (en version simplifiée).
Il « suffira » donc de commander des relais branchés via les sorties du décodeur, et le tour est joué. Nous aurons donc 1 relais par vitesse (V1, V2 et V3).
Avec cette solution, le cahier des charges est rempli et il est impossible que plusieurs phases du moteur soient alimentées en même temps.
II - Rentrons dans le vif du sujet. Je vous propose ici 2 solutions
- Acheter les différents composants
- Fabriquer sois même son circuit (je vous laisse donc sélectionner vos composants, schéma plus bas)
Solution « simple » (utilisation des différents composants) :
1- Matériel nécessaire : (tous les articles sont accompagnés d’un lien Amazon) :
- Un module domotique 2 relais à contact sec (contact sec obligatoire)
https://www.amazon.fr/gp/product/B00WH0 ... UTF8&psc=1
- Une micro-alimentation 5V
https://www.amazon.fr/gp/product/B01CBG ... UTF8&psc=1
- Un décodeur/démultiplexeur numérique 74HC4051 sur carte
https://www.amazon.fr/gp/product/B07686 ... UTF8&psc=1
- 2 Résistances 10kΩ
- 3 modules Relais 230V 10A avec commande en 5V
https://www.amazon.fr/gp/product/B06XHJ ... UTF8&psc=1
- Câbles (pas obligatoirement ceux là, vous pouvez utiliser des câbles de récupération, mais code couleur pratique pour ne pas s’emmêler les pinceaux)
https://www.amazon.fr/gp/product/B01JD5 ... UTF8&psc=1
2- Câblage et schéma :
Attention, ce montage comporte le courant du secteur 230V, soyez très attentifs au bon respect du câblage et à l’isolation de vos circuits !
Soyez extrêmement prudents, Risque d’électrocution !
(Attention, les résistances dites de "pull down" sont obligatoires, sans elles le système ne fonctionnera pas)
Pour les plus masochistes, les curieux ou ceux qui veulent réaliser le circuit eux même, voici le schéma électronique (à quelques choses prêt) :
3- Programmation sous domoticz (adaptable sur d’autres plateformes) :
Pour rappel, sous domoticz, une fois votre module intégré, vous allez avoir 2 interrupteurs correspondants à Q1 et Q2.
Pour mon système, ils se nomment "Ventilateur Chambre I/0 1" et "Ventilateur Chambre I/0 2" (Ces interrupteurs seront au besoin cachés, le programme se chargera de les actionner)
Pour obtenir un interrupteur à 4 positions (« OFF », « Lent », « Moyen » et « Rapide ») nous allons créer un petit programme Blockly (plus parlant) ainsi qu’un interrupteur sélecteur virtuel que j’ai nommé "Ventilateur Chambre".
(Pour mon cas, j’ai rajouté sur mon interrupteur sélecteur un mode « Auto » qui va faire varier la vitesse en fonction de la température de la chambre.)
Voyons à quoi ressemble le programme (sans mode auto) :
4- Laissez travailler votre imagination (exemple) :
Sur mon système, le ventilateur ne s’active que si quelqu’un est présent dans la chambre « Mode nuit Monsieur » ou « Mode nuit Madame » activé. Ces interrupteurs s’activent lorsque l'un de nous se couche de son coté du lit au moyen d’un capteur de poids placé sous le matelas. (Si les 2 capteurs sont activés la maison passe en mode nuit et éteint toutes les autres pièces. On peut aussi imaginer une fermeture de la porte d’entrée et des volets, et l’activation des capteurs d’effraction de différents accès.)
J’ai aussi parlé du mode « auto » sur le bouton virtuel de mon ventilateur, celui-ci est régulé via 3 thermostats virtuels (Température de Déclenchement vitesse 1, Température de Déclenchement vitesse 2 et Température de Déclenchement vitesse 3).
5- Conclusion :
Voilà j’espère que ce tuto va en aider quelques-uns, ne vous laissez pas intimider par son apparente complexité, il est relativement simple à mettre en œuvre, il ne faut juste pas avoir peur de mettre les mains dans le « cambouis ».
A vos fers à souder !
Comme vous le savez surement si vous avez recherché une solution pour automatiser un ventilateur ou une VMC, je n’ai trouvé à ce jour aucun moyen ne sacrifiant aucune des vitesses sur internet.
Il faut savoir que dans la majeure partie des cas, un moteur 230V ayant plusieurs vitesses, possède en réalité plusieurs enroulements, donc pour un moteur 3 vitesses, un Neutre commun et une Phase par Vitesse (Il est impossible de faire varier la vitesse d’un moteur Alternatif avec un Variateur de vitesse pour lampe).
J’ai donc cherché un moyen de réaliser un système permettant de gérer cela, via une box domotique sans sacrifier de vitesse. Bienvenue dans le mode fabuleux du DIY !
Voici ci-dessous mon tutoriel concernant la domotisation d’un ventilateur 3 vitesses + OFF. Celui-ci hors prix du module Z-Wave m’a coûté moins de 30€
(Attention, le tuto ci-dessous requiert quelques compétences en soudure, le système est sans doute optimisable, je suis ouvert à tout échange d’idées).
Une remarque importante concerne la taille du système, assurez vous d'avoir suffisamment de place dans la boite de câblage de votre ventilateur.
I - Explication du système et notions de binaire :
Sur le marché actuel, les modules relais Z-Wave sont composés au maximum de 2 relais avec sortie distinctes, (nous les appellerons ici Q1 et Q2), or, notre moteur M possède 3 phases (vitesses) (V1, V2 et V3) qui ne doivent impérativement pas être alimenté en même temps (risque de court-circuit et de dégradation du moteur)
Pour moi, mon idée était de passer par du numérique (comptage en Binaire)
00 = 0 01= 1 10= 2 11 = 3 (Chouette on arrive à compter jusqu’à 3 avec 2 nombre, soit 3 vitesses + OFF !)
En prenant compte que le 0 représente une absence de courant et que 1 représente la présence de courant, nous allons utiliser la sortie Q1 pour les unités et Q2 pour les « Dizaines » nous voulons :
(Q2)0 (Q1)0 = 0 (OFF)
(Q2)0 (Q1)1 = 1(V1)
(Q2)1 (Q1)0 = 2(V2)
(Q2)1 (Q1)1 = 3(V3)
Un composant est capable d’effectuer ce travail, nous allons utiliser un décodeur numérique, voici sa table de vérité (en version simplifiée).
- Cablage74HC4051.jpg (47.76 Kio) Consulté 5313 fois
Avec cette solution, le cahier des charges est rempli et il est impossible que plusieurs phases du moteur soient alimentées en même temps.
II - Rentrons dans le vif du sujet. Je vous propose ici 2 solutions
- Acheter les différents composants
- Fabriquer sois même son circuit (je vous laisse donc sélectionner vos composants, schéma plus bas)
Solution « simple » (utilisation des différents composants) :
1- Matériel nécessaire : (tous les articles sont accompagnés d’un lien Amazon) :
- Un module domotique 2 relais à contact sec (contact sec obligatoire)
https://www.amazon.fr/gp/product/B00WH0 ... UTF8&psc=1
- Une micro-alimentation 5V
https://www.amazon.fr/gp/product/B01CBG ... UTF8&psc=1
- Un décodeur/démultiplexeur numérique 74HC4051 sur carte
https://www.amazon.fr/gp/product/B07686 ... UTF8&psc=1
- 2 Résistances 10kΩ
- 3 modules Relais 230V 10A avec commande en 5V
https://www.amazon.fr/gp/product/B06XHJ ... UTF8&psc=1
- Câbles (pas obligatoirement ceux là, vous pouvez utiliser des câbles de récupération, mais code couleur pratique pour ne pas s’emmêler les pinceaux)
https://www.amazon.fr/gp/product/B01JD5 ... UTF8&psc=1
- programme.JPG (67.63 Kio) Consulté 5313 fois
Attention, ce montage comporte le courant du secteur 230V, soyez très attentifs au bon respect du câblage et à l’isolation de vos circuits !
Soyez extrêmement prudents, Risque d’électrocution !
- Cablage.jpg (126.4 Kio) Consulté 5313 fois
- table.JPG (23.14 Kio) Consulté 5313 fois
Pour les plus masochistes, les curieux ou ceux qui veulent réaliser le circuit eux même, voici le schéma électronique (à quelques choses prêt) :
- Decoder_schéma.jpg (279.6 Kio) Consulté 5313 fois
Pour rappel, sous domoticz, une fois votre module intégré, vous allez avoir 2 interrupteurs correspondants à Q1 et Q2.
Pour mon système, ils se nomment "Ventilateur Chambre I/0 1" et "Ventilateur Chambre I/0 2" (Ces interrupteurs seront au besoin cachés, le programme se chargera de les actionner)
Pour obtenir un interrupteur à 4 positions (« OFF », « Lent », « Moyen » et « Rapide ») nous allons créer un petit programme Blockly (plus parlant) ainsi qu’un interrupteur sélecteur virtuel que j’ai nommé "Ventilateur Chambre".
(Pour mon cas, j’ai rajouté sur mon interrupteur sélecteur un mode « Auto » qui va faire varier la vitesse en fonction de la température de la chambre.)
Voyons à quoi ressemble le programme (sans mode auto) :
- IMG_2970.jpg (90.31 Kio) Consulté 5313 fois
4- Laissez travailler votre imagination (exemple) :
Sur mon système, le ventilateur ne s’active que si quelqu’un est présent dans la chambre « Mode nuit Monsieur » ou « Mode nuit Madame » activé. Ces interrupteurs s’activent lorsque l'un de nous se couche de son coté du lit au moyen d’un capteur de poids placé sous le matelas. (Si les 2 capteurs sont activés la maison passe en mode nuit et éteint toutes les autres pièces. On peut aussi imaginer une fermeture de la porte d’entrée et des volets, et l’activation des capteurs d’effraction de différents accès.)
J’ai aussi parlé du mode « auto » sur le bouton virtuel de mon ventilateur, celui-ci est régulé via 3 thermostats virtuels (Température de Déclenchement vitesse 1, Température de Déclenchement vitesse 2 et Température de Déclenchement vitesse 3).
5- Conclusion :
Voilà j’espère que ce tuto va en aider quelques-uns, ne vous laissez pas intimider par son apparente complexité, il est relativement simple à mettre en œuvre, il ne faut juste pas avoir peur de mettre les mains dans le « cambouis ».
A vos fers à souder !
