РОВНО СТОЛЬКО, СКОЛЬКО НУЖНО

May 19, 2010 by admin Комментировать »

Напомним, как важна регули­ровка мощности некоторых элек­троприборов. У электроплиток это позволит снизить расход энергии и предохранит пищу от пригора-ния. При стирке тонкого белья с кружевами лучше тоже не торо­питься и снизить обороты элект­родвигателя вашей «Эврики» или «Вятки». Подобных примеров множество. Поэтому знайте: если электроприбор работает от сети 220 В и потребляет ток не более 10 А, то его мощность можно легко изменить при помощи регу­лятора, собранного на семисторе КУ208Г по первой схеме. Прин­цип работы устройства прост: сто раз в секунду на какое-то время прерывается подача тока к по­требителю. И чем дольше пере­рыв, тем меньшая мощность по­требляется. Рассмотрим его рабо­ту подробнее.

Переменное напряжение через гасящие резисторы R3 и R4 посту­пает на цепочку R5 и С1 и сни­мается с этой цепочки на диод­ный мост VD6, с которого пода­ется на управляющий электрод семистора. Динистор VD7 служит для «замыкания» диодного моста VD6. Как только постоянное на­пряжение на выходе превысит на­пряжение пробоя динистора, он замыкает мост, и напряжение с цепочки R5 и С1 поступает на управляющий электрод. Резисторы R5 определяют время заряда ем­кости С1, а поворот его рукоятки позволяет нам изменить мощность, потребляемую нагрузкой rh.

Стабилитроны VD8 и VD9 ста­билизируют ток зарядки емкости.

Поэтому конденсатор С1 должен быть рассчитан на напряжение не ниже 100 вольт. Если данная ем­кость рассчитана на напряжение 250 В и выше, то стабилитрон можно исключить. Индикаторной лампой L1 определяют напряже­ние сети, а лампа L2 включена параллельно rh и показывает на­личие напряжения на нагрузке. Если нагрузка потребляет ток около 10 А, то тиристор жела­тельно поместить на радиатор. По своему действию наш регулятор равноценен трансформатору (типа ЛАТР), плавно регулирующему напряжение на нагрузке. Его пре­имущества — примерно в тысячу раз меньший объем, в сто раз меньший вес, а также в десять раз меньшая стоимость. Если па­раллельно нагрузке включить вольтметр и покрутить рукоятку R5, то он покажет изменение эф­фективного значения напряжения в пределах от 25—30 до 200— 210 В.

В некоторых случаях необходим верхний предел 220 В. Тогда сле­дует уменьшить номинал резисто­ров R3 и R4 до 10 К, но увели­чить их мощность в 1,5—2 раза. Если же нужно уменьшить ниж­ний предел регулирования, по­ставьте динистор с меньшим па-пряжением отсечки.

В регуляторе применяются ре­зисторы: R1 и R2 типа ОМЛТ-0,25: резисторы R3 и R4 типа ОМЛТ-2, резистор R5 типа СПЗ-4, СП-1. Вместо моста VD6 можно исполь­зовать КЦ407А или четыре диода КД102Б, Д310, включенные по стандартной схеме выпрямптельного моста. В качестве индикатор­ных лампочек можно использовать любые неоновые. Вместо динис­тора КН102А — аналогичный ди­нистор данной серии с любой бук­вой, но при этом угол отсечки, низкое напряжение, будет соответ­ствовать напряжению пробоя у динистора с данной буквой.

Регулятор, показанный на вто­рой схеме, предназначен для рабо­ты двигателя постоянного тока от сети 24—36 В. Представьте себе электродрель, которая при вклю­чении начинает работать… не то­ропясь, оборотов 100 в минуту. Вы спокойно ставите сверло на керн, слегка нажимаете, и тут она начинает крутиться как сле­дует. Чем сильнее сопротивление материала или давление вашей руки, тем большую мощность ра­зовьет ее двигатель. Это регуля­тор с положительной обратной связью. Некоторые любители прилаживают к быстроходному маленькому двигателю медицин­ский бор или маленький наждачок, получается удобный инстру­мент. Взяв его в руки, можно де­лать узоры, барельефы и даже скульптуры из дерева. Но дере­во — материал неоднородный: на крупных слоях, свилях, особенно сучках рука «спотыкается», ухо­дит в сторону. Положительная об­ратная связь мгновенно увеличит скорость вращения инструмента, и рука мастера не дрогнет. И еще: любой инструмент или станок, оснащенный таким регулятором, меньше изнашивается и не так шумит, что немаловажно для ра­боты дома.

Вот принцип действия регулято­ра. Прежде всего здесь имеется устройство, посылающее в двига­тель импульсы тока, говоря про­ще, на короткое время включаю­щее и выключающее двигатель. Чем чаще, тем быстрее он вра­щается (электронщики скажут, что это происходит от уменьшения скважности импульсов). При увеличений механической нагрузки на валу регулятор посылает им­пульсы чаще, и мощность его возрастает.

Но вспомним, что электродвига­тели постоянного тока, если их вращать, превращаются в гене­ратор. В паузах между импульса­ми двигатель вращается по инер­ции и очень небольшую мощность выдает на цепочку резисторов R10—R11. По величине напряжения на них можно судить о ско­рости вращения вала. И если оно начинает уменьшаться, то наш «высокоинтеллектуальный» регу­лятор делает вывод о том, что обороты упали, инструмент встре­тил сопротивление, двигатель ну­жно включать почаще.

clip_image002

clip_image004

Уточним, что регулировку обо­ротов производят при помощи ре­зистора R11. Их можно задать от трех в секунду и до максимально доступных двигателю.

Схема регулятора состоит из генератора дифференцирующей цепочки C2R2, одновибратора с обратной связью, усилителя ста­билизатора.

Генератор собран на элементах DD1.3, DD1.4, резистора, R1 и конденсатора С1. Он вы­рабатывает импульсы для нормальной работы одновиб­ратора. Длительность импуль­сов одновибратора определяет период вращения двигателя. Ре­зистором R12 выставляют макси­мальную длительность положитель­ного импульса или максимальную скорость вращения. С выхода одно-вибратора DD1.3 импульсы посту­пают на усилитель мощности (на VT2 и VT4). Если VT4 открыт, на двигатель подано напряжение, и он набирает обороты. Когда он закрывается, двигатель продол­жает вращаться по инерции. В этот момент закрывается тран­зистор VT3 и напряжение, которое вырабатывает вращающийся двигатель, заряжает через дели­тель R10, R11 и R6 конденса­тор С5. Напряжение с него посту­пает на транзистор VT1 и откры­вает или закрывает транзистор, который управляет длительно­стью импульса одновибратора. Ес­ли обороты двигателя по каким-либо причинам уменьшились (уве­личилась нагрузка), то уменьша­ется и вырабатываемое двигате­лем напряжение в отключенном состоянии. Конденсатор С5 заря­жается до меньшего напряжения. Транзистор VT1 закрывается, длительность импульса одновиб­ратора увеличивается.

В схеме применяются постоян­ные резисторы типа ОМЛТ-0,125 или 02-23-0,125, подстроечный ре­зистор R12 типа СПЗ-19 или ему подобный по размерам, перемен­ный резистор R11 типа СПЗ-4 или СП4-1. В качестве постоянных емкостей используются конденса­торы типа КМ5, КМ6, К Ю-17. Электролитические емкости типа К50-6, К50-16 или К53-1. Диоды VD2, VD3 типа КД503 и т. п. Стабилитрон VD1 типа КС510А, его же можно заменить на КС182-КС514 с любым буквен­ным индексом. Микросхема DD1 К176ЛА7 меняется на К561ЛА7, 564ЛА7.

Б. КОЛОБОВ

"Юный техник"

OCR Pirat

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты