Как улучшить работу электромеханического таймера

January 29, 2011 by admin Комментировать »

«Начинка» и применение электромеханического таймера

Несколько лет назад в широкой продаже появились механические таймеры, работающие от сети переменного тока 220 В по принципу механических часов-будиль- ников. В момент совпадения часовой и минутной стрелок со стрелкой будильника, электрический контакт

Рис. 4. Внешний вид электромеханического таймера

включателя замыкается и включается зуммер. Механический таймер также замыкает электрическую цепь питания нагрузки в определенное время.

Среди многочисленных моделей механических таймеров особое внимание занимает модель BST-59549 китайского производства. Модель электромеханического таймера (далее ЭМТ) представлена на рис. 4. Чем примечательна эта модель?

•          Своей функциональностью — таймер работает по заданному циклу постоянно. То есть он будет включать и выключать нагрузку периодически каждый день. И так бесконечно долго.

•          Механический таймер не зависит от наличия напряжения в осветительной сети. То есть в отличие от цифровых (аналогичных по назначению устройств на микросхемах и с цифровой индикацией состояния), программируемых на конкретное время включения или выключения нагрузки, механический таймер продолжает отсчет времени (чуть сбившись по времени), если электроэнергию выключат, а затем снова включать. То есть в гаком случае разница по времени — это разница времени отсутствия электроэнергии, тогда как цифровой таймер вообще прекратит счет.

•          Этот таймер позволяет задавать любые интервалы выдержки времени в течение суток, кратные 15 минутам. Это программирование происходит вручную перемещением желтой фишки (соответствующего лепестка) в положение «ВКЛ».

•          Мощность таймера позволяет управлять устройствами нагрузки в сети 220 В до 500 Вт

•          На передней панели корпуса ЭМТ расположен выключатель для принудительного включения-отклю- чения нагрузки.

•          ЭМТ работает в режиме реального времени, т. е. в устройстве есть возможность установки текущего времени путем установки времязадающего механизма (колеса) напротив стрелки. Таким образом, можно установить ЭМТ для включения практически любых бытовых приборов в заданном интервале времени.

•          Части устройства таковы, что в нем практически нечему ломаться (выходить из строя), что подтверждает электрическая схема прибора, представленная на рис. 5.

•          Цена таймера (по Санкт-Петербургу) всего 150 руб. При всех указанных параметрах, данная модель ЭМТ

(а вместе с ней и другие аналогичные) способны работать в широком спектре услуг, будут полезны дома, в быту, на производстве и везде, где есть электроэнергия

Рис. 5. Электрическая схема таймера

с напряжением 220 В, и необходимость включения электроприборов на заданный интервал времени.

Практически применение ЭМТ можно пояснить двумя распространенными примерами:

•          Периодическое включение/выключение освещения (бытовых приборов, нагревателя, вентилятора), например, для того, чтобы показать, что кто-то есть дома, т.е. ввести в заблуждение квартирных воришек.

•          Периодическое включение света для аквариума. Известно, что некоторым рыбам необходимо строго дозированное освещение.

Кроме этого, безусловно, примеров эффективного применения рассматриваемого типа ЭМТ бесконечно много, поэтому его можно справедливо назвать бытовым таймером.

Рассмотрим электрическую схему. При подключении ЭМТ к сети 220 В через ограничительный резистор R1 напряжение поступает на катушку К1 (имеющую сопротивление 3,9 кОм). С помощью системы шестеренок и приложенного к этой катушке напряжения (с помощью электромагнитной индукции) в устройстве возникают электромагнитные колебания, благодаря которым таймер ведет собственный счет времени. Конечно, точность хода «внутренних часов» ЭМТ отличается от часов-будильников, однако уход от реального времени во время месячных испытаний ЭМТ (в беспрерывном режиме 24 ч) не превысил 10 мин (за 30 дней).

Флажками серого цвета (они хорошо видны на фото рис. 4) устанавливают время включения нагрузки. Отогнутый флажок означает включение нагрузки на 15 мин. Соответственно два отогнутых флажка означают включение нагрузки на 30 мин, 5 флажков — на 1ч 15 мин и т.д. Если между отогнутыми флажками (установленными по часовой стрелке по кругу с метками времени) не будут встречаться нормально загнутые желтые флажки (в центр круга), то включение нагрузки осуществляется в непрерывном режиме в соответствии с запрог-

Рис. 6. Внутреннее устройство ЭМТ

раммированной флажками выдержке времени. То есть нормально отогнутый в центр круга установочный флажок означает выключенную нагрузку. Разобраться с таким «программированием» способен любой школьник.

Для наглядности на рис. 6 представлена фотография «внутренностей» ЭМТ, т. е. того, что спрятано под крышкой его корпуса. На фото хорошо видна катушка К1, ограничительный резистор и система шестеренок. Одним из важных элементов конструкции является включатель (обозначенный на рис. 5 SA1). Он представляет собой микропереключатель EML200 (очень похожий внешне на отечественный микропереключатель МП1, МП 1-3 и аналогичный), способный коммутировать ток до 2 А и напряжение 250 В (эти данные вместе с маркировкой нанесены на корпус микропереключателя).

Переключатель SA1 механически управляется рычагом из пластмассы, который хорошо виден на фото рис. 7.

Рис. 7. Фото управляющего рычага (внизу), в середине — изображение полихлорвиниловых изоляционных трубок, вверху — моментального клея.

Типичная неисправность и реанимация ЭМТ

При первом взгляде на схему и устройство таймера приходит на ум радужное впечатление, что «здесь нечему ломаться». Типичная неисправность ЭМТ BST-59549 и подобных ему (возможно, встречающихся в других регионах и с другим названием) заключается в нечетком срабатывании таймера в режиме включения нагрузки Эта неисправность выдает себя после двух-трех месяцев нормальной эксплуатации.

То есть запрограммированное «желтыми флажками» время включения нагрузки не всегда выполняется, а бывает ситуация, когда таймер то включится, то отключится. Эта ситуация неприемлема, тем более что такая нестабильность со временем переходит в заметный «дребезг контактов» и при управлении мощной нагрузкой неизбежны электрические помехи другим электронным устройствам, включенным в одном с ЭМТ электрическом контуре (в пределах одного электросчетчика).

Эта неисправность происходит из-за слабого давления рычажка (рис. 7, внизу) на кнопку микропереключателя SA1 в момент воздействия на рычажок «установочного флажка». Причины неисправности очевидно в нарушении правил эксплуатации ЭМТ. В правилах по эксплуатации (переведенных на русский язык) четко написано, что «программировать» время включения/отключения таймера с помощью установочных флажков следует при отключенном питании (220 В) и в положении «0» принудительного переключателя (хорошо видного на фото рис. 4). Если эти несложные правила нарушить (что случается сплошь и рядом) таймер начинает работать неправильно.

Всесторонне изучив рассматриваемое устройство, автор пришел к выводу, что ЭМТ данной конструкции можно легко реанимировать.

Для этого корпус таймера аккуратно вскрывают, верхнюю крышку с установочными флажками откладывают в сторону так, чтобы на нижней стороне корпуса не вылетели шестеренки часового механизма. При этом разборку доводят до того момента, который показан на рис. 6.

Рычажок аккуратно вынимают пинцетом и на его направляющую часть (соприкасающуюся в конструкции с кнопкой микропереключателя SA1) надевают полихлорвиниловую (или иного материала) изоляционную трубку с внутренним диаметром 4 мм. Для фиксации или в том случае, когда трубку диаметром 4 мм найти не удалось, но есть изоляционная трубка чуть большего диаметра, ее приклеивают к рычажку моментальным клеем, аккуратно нанеся на рычажок 1 его каплю и дав просохнуть 1 мин.

Теперь конструкцию собирают, крышки корпуса соединяют и фиксируют шурупами-саморезами.

После такой реанимации электромеханический таймер работает без сбоев и теперь уже его можно программировать без соблюдения «несложных правил» — при включенном питании 220 В и не отключая ручной переключатель — эффективность работы ЭМТ больше не измениться.

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