|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Друге дихання холодильника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідник електрика Компресійні та й адсорбційні холодильники часто виходять з ладу через те, що у них відмовляють електромеханічні реле або розмикачі на основі біметалічних пластин. Перші з них служать для запуску синхронних електродвигунів, що обслуговують компресійну систему холодильника, а другі є основою систем стеження та підтримки на заданому рівні температури морозильних камер [1]. Причиною виходу з ладу тих і інших є прогар або якесь механічне пошкодження контактів, що пружинять, у складі цих пристроїв. Особливо его відноситься до застарілих моделей холодильників. І часто можна бачити, як через мізерну, але важко усунуту поломку (через відсутність запасних приладів) викидають ще цілком придатні для використання апарати. У матеріалі зроблена спроба усунення такого роду несправностей у побутовій техніці. Відомо, що застарілу схему запуску асинхронних електродвигунів за допомогою пускового реле сьогодні можна замінити конденсаторним ланцюгом. У ній механічні контакти відсутні повністю [2]. Про прилад регулювання температури в морозильній камері можна сказати наступне. Оскільки холодильник працює в квартирі, де температура цілорічно підтримується в досить стабільних комфортних межах (за допомогою систем кондиціювання, централізованого опалення тощо), то в цих умовах перепад температур між середовищем квартири та морозильної камери (що працює холодильник) залишається майже незмінним . Система регулювання температури такого холодильника лише "підгодовує" морозильну камеру стабільними порціями холоду, рівними відтоку повітряного середовища приміщення. Тому підтримки температури на потрібному рівні зовсім не потрібно стежити за змінами температури, а достатньо визначити величину порцій холоду. Це можна здійснити побічно, обчисливши часові інтервали між включенням та зупинкою компресора холодильника, в якому система регулювання температури працює справно. Тоді в холодильнику з терморегулюванням, що вийшло з ладу, падаючи певні і постійні інтервали роботи і простою компресора, отримаємо досить стабільну температуру в морозильній камері і внутрішньому його об'ємі. При цьому відкривається можливість побудувати таймерний ланцюг, що формує інтервали включення та вимкнення двигуна компресора без електромеханічних контактів. На цих принципах і побудовано представлену на малюнку електричну схему, за якою було модернізовано холодильник "ЗіЛ-Москва" - випуску 1956 року і сьогодні чудово функціонує, хоча перед переробкою вийшов з ладу з вищеназваних причин. Схема працює в такий спосіб. Який задає генератор на мікросхемах DD2.2, DD2.3 виробляє тактові імпульси, близькі до форми "меандр" у двох режимах формування (аналоговий МОП ключ DD3 служить для забезпечення перемикань з одного режиму на інший). У першому режимі виробляються імпульси з постійним періодом прямування близько 0,6 с (у замкнутому стані МОП ключа у складі DD3), а в другому - з періодом прямування, що перебудовується, від 0,6 до 0,8 с (у розімкненому стані того ж ключа) . Перебудова забезпечується потенціометром R5. В обох випадках формуються імпульси у рівнях, близьких до рівня напруги живлення (від 0 до 10В). При цьому рівень лог.1 на вході DD3 (вив. 15) відповідає першому режиму формування, а рівень лог. 0 – другому. Для чого необхідні ці два режими буде ясно з подальшого викладу. З одного з висновків задаючою генератора (вив.2 DD2.2) формуються імпульси надходять на вхід двійкового лічильника на мікросхемі DD1, і він здійснює розподіл цих імпульсів з коефіцієнтами від 2 до 16 в діапазоні 384 розрядів. Причому кожен розряд має свій окремий висновок (крім 14-го та 2-го), з якого можна знімати імпульси через періоди від 3 с (на виведенні 1.2 молодшого розряду) до 9 год (на виведенні 3,6 старшого розряду). Кожен наступний розряд (у порядку зростання) збільшує період проходження імпульсів удвічі. Практичне значення для управління періодом дії холодоагрегату, що модернізується за пропонованим принципом, мають імпульси лише з 3-го і 11-го розрядів (вив.12, 1), періодичність яких близька до ритму роботи холодильника зі справним терморепі в режимі, що встановився (від 15 до 20 хвилин). Підставою для такого вибору стали спостереження за роботою холодильника ще до того, як він зіпсувався. Тоді було помічено, що термореле включало компресор хвилин на 40 і вимикало приблизно такий самий час. З вив.1 DD1 через буферний інвертор DD2.1 обрані таким чином імпульси надходять на електронний вимикач асинхронного двигуна-компресора. Цей вимикач складається з транзистора VT1, що працює в ключовому режимі, та двох оптотиристорів - U1 та U2. Коли рівень логічного стану на вив. 1 DD1 (в результаті роботи лічильника) досягне балка. 0, через буферний інвертор DD2.1 і обмежувальний резистор R1 він надходить в базу транзистора VТ1 і відкриває його. У цьому стані транзистор має дуже малий опір між колектором та емітером (менше 1 Ом) і, таким чином, нижній за схемою виведення резистора R2 виявляється підключеним до нульового потенціалу. Через послідовно включені світлодіоди у складі оптотиристорів U1 і U2 почне протікати струм (близько 60 мА) - і вони спалахують, а їх світловий вплив призводить до перемикання pnpn тиристорних структур у складі цих приладів у відкритий стан. Завдяки тому, що ці тиристорні структури включені зустрічно-паралельно як зростаючий. так і спадний напівперіоди мережевої напруги отримують доступ до обмоток електродвигуна у складі компресора - і він включається в роботу. Його робоча обмотка – безпосередньо, а пускова – через конденсатор С1 виявляються підключеними до мережі 220 В. При цьому за рахунок оптотронних пар у складі U1 та U2 досягається поділ силового ланцюга та ланцюга управління, що дуже сприятливо для електробезпеки та надійності роботи холодильника. Конденсатор С1 служить запуску асинхронного електродвигуна хладоагрегата в однофазному режимі. Такі електродвигуни зазвичай містять дві обмотки - робочу та пускову, зсунуті один щодо одного на деякий кут. Місткість конденсатора, необхідного для запуску, можна розрахувати за формулою, наведеною в книзі І. Алієва для такого роду конфігурації обмоток [2]: З(мкф) =1600 Iн/Uн де: Iн - фазний струм двигуна, Uн - номінальна фазна напруга. Ще до того, як холодильник вийшов з ладу, вдалося виміряти його фазний струм (він же - струм споживання холодильником в режимі, коли компресор працює). Вимірювання дало 1,6А. Номінал фазної напруги відомий – 220 В. Підставляючи ці значення у формулу, отримаємо величину від ємності близько 12 мкФ. Для забезпечення надійності та безпеки в роботі приладу необхідно, щоб конденсатор такої ємності мав запас робочої напруги. Зупиняємо вибір на конденсаторі К42-19-12 мкФ±10% 500, який забезпечує зсув струму в пусковий обмотці щодо робочої на кут близько 90 °. При цьому зсув обмоток призводить до появи в магнітному полі статора силових піній, що містять момент, що крутить. При дії на ротор відбувається запуск електродвигуна. Разом з тим наявність цих силових ліній створює деяку перешкоду робочій обмотці виконувати свою функцію пульсуючими поштовхами впливати паротор, підтримуючи стабільність його оборотів. Внаслідок цього магнітне поле, що впливає на ротор, при такому включенні починає містити реактивну складову, що призводить до повернення деякої частини потужності, що споживається двигуном, в мережу живлення [2]. Однак, зважаючи на помірність і незмінність навантаження па валу, ці втрати незначні і частини потужності електродвигуна, що залишилася, цілком достатньо для забезпечення роботи компресора. Це, до того ж, дає економію електроенергії – холодильник споживає від мережі меншу потужність. Фазний струм, який було виміряно після модернізації холодильника, становитиме 1.1 А. Таким чином, необхідність використання пускового ріпання відпадає.
Спостереження за роботою агрегату ще до його поломки, як було вже зазначено, вказують на те, що режим холодоутворення, що встановився, в ньому відбувається при зразковій рівності 20-путних інтервалів, коли компресор включений і коли він вимкнений. Однак у ході модернізації було встановлено, що такий режим забезпечує достатній приплив холоду, але при цьому відтік холоду дуже малий. Внаслідок чого морозилка досить швидко (протягом 2-х тижнів) покривається сильною кригою, яка потребує розморожування. Тому при збереженні зазначеного інтервалу роботи компресора стала очевидною необхідність збільшення 20-хвилинного інтервалу, коли компресор зупинений. при одночасному забезпеченні можливості регулювання рівня цього збільшення. З цією метою і був побудований генератор, що задає, з двома режимами формування імпульсів. Рівень лог.0 з вив.1 DD1, як зазначено вище, включає роботу компресор. Він через інвертор DD2.1 надходить на вив. 15 DD3, що переводить в замкнутий стан аналоговий ключ, що входить до складу цієї мікросхеми. І генератор, що задає, починає виробляти імпульси мінімальної тривалості. що забезпечують 20-хвилинний інтервал роботи компресора. Після закінчення рівень логічного стану на вив 1 DD1 змінюється на протилежний. В результаті цього компресор зупиняється, а генератор, що задає, перемикається в режим формування імпульсів змінної тривалості. Зміною положення двигуна потенціометра R5 досягається регулювання цієї тривалості, відповідно регулюється інтервал зупинки компресора від 20 до. приблизно 33 хвилин. Установкою цього інтервалу досягається можливість настроювання середнього рівня температури в холодильнику. Світлодіод VD1 у складі схеми служить для індикації стану електронного вимикача, що керує роботою електродвигуна. Цей світлодіод починає світитися, коли відбувається вимкнення електродвигуна, і гасне, коли він вмикається в роботу. Теплове реле К1 типу РТ-10 служить для захисту від можливих навантажень на валу електродвигуна, що, в принципі, не виключено при виникненні аварійної ситуації в кінематиці компресора. Наявність цього реле порушує загальну концепцію запропонованої модернізації, яка прагне звільнити холодильник від усіх механічних та пружних контактів. Однак, оскільки це реле є стабільно присутнім елементом у всіх застарілих агрегатах, причому вкрай рідко вступає в дію (що зберігає досить високим ресурсом його роботи), було вирішено зберегти нею. В адсорбційних холодильниках цей елемент відсутній і тому до складу модернізованої схеми не можна не включати. Вої деталі вітчизняного виробництва. Конденсатор С2 типу КМ-6. Номінальна потужність резисторів – від 0,125 Вт, крім резистора R2, потужність якого 0,25 Вт. Джерелом постійної напруги, необхідної для живлення елементів електроніки у складі схеми (близько 10), служить спеціальний адаптер. Як його пристосований адаптер для заряджання акумуляторів мобільного телефону фірми MOTOROLA, який споживає від мережі потужність близько 20 Вт. У випадку, коли електронний вимикач асинхронного двигуна компресора знаходиться у включеному стані, струмове навантаження на адаптер зросте і напруга, яку він формує, зменшується приблизно до 6,5 Ст. Конструктивно схема зібрана на текстолітової плати розмірами 60x60 мм, що містить розведення друкованих провідників для монтажу електронних компонентів при макетному конструюванні принципових схем. На ній встановлені всі елементи схеми, за винятком конденсатора С1 та теплового реле К1, які через значні розміри встановлені під днищем холодильника поблизу блоку компресора. Плата є другою ланкою адаптера фірми MOTOROLA і з'єднана з нею невеликими відрізками проводів (близько 10 см), службовців для підведення до плати напруги, що формується адаптером, і напруги мережі. Елементи, розміщені на платі, прикриті зверху пластмасовою кришкою, що кріпиться до плати на стійках гвинтами М3. Кришка має також отвір під світлодіод VD1 так, що він злітка виступає над поверхнею кришки і видно зовні. З зворотного боку плати (протилежній стороні, на якій змонтовані елементи принципової схеми), крім монтажних провідників, що здійснюють її розведення, встановлена також звичайна електророзетка ХТ1, яка підключена до виходу електронного вимикача, що управляє роботою електродвигуна, і є кришкою для зворотної сторони плати. У розетку вставляється пилка від кабелю електроживлення холодильника, пов'язаного з конденсатором С1 і висновками електромотора компресора, чим і з'єднуються всі елементи схеми в єдине ціле. Налаштування схема не вимагає. Якщо всі компоненти схеми справні та з'єднання правильні, пристрій та холодильник працюють негайно після увімкнення. література
Автор: О.Черевань, м. Санкт-Петербург
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Протокол для проектування багатовимірних станів ▪ Реакція на цигарку залежить від уявлень про її склад
▪ розділ сайту Попередні підсилювачі. Добірка статей ▪ стаття 3-фазний електрокотел. Поради домашньому майстру ▪ стаття Робота поза територією підприємства та організації. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Автоматизований пошук кореспондентів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Симисторний регулятор великої потужності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page