Электронные самоделки
Шрифт:
Части устройства таковы, что в нем практически нечему ломаться (выходить из строя), что подтверждает электрическая схема прибора, представленная на рис. 4.9.
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 с напряжением 220 В и необходимость включения электроприборов на заданный интервал времени.
Использование ЭМТ можно пояснить двумя распространенными примерами:
Периодическое включение/выключение
Периодическое включение света для аквариума. Известно, что некоторым рыбам необходимо строго дозированное освещение.
Кроме этого, бесконечно много примеров эффективного применения рассматриваемого типа ЭМТ, поэтому его можно справедливо назвать бытовым таймером.
4.4.2. Электрическая схема таймера
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 час) не превысил 10 мин (за 30 дней).
В реальности на корпусе таймера имеются флажки-метки желтого цвета. На рис. 4.8 они показаны серым цветом. Этими флажками 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 1 час 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 запрограммированной флажками выдержке времени. Таким образом нормально отогнутый в центр круга установочный флажок означает выключенную нагрузку. Разобраться с таким «программированием» способен любой школьник.
Для наглядности на рис. 4.10 представлена фотография «внутренностей» ЭМТ, т. е. того, что спрятано под крышкой его корпуса.
На фото в правом верхнем углу хорошо видна катушка К1, ограничительный резистор и система шестеренок. Одним из важных элементов конструкции является включатель (обозначенный на рис. 4.9, как SA1). Он представляет собой микропереключатель EML200 (очень похожий внешне на отечественный микропереключатель МП1, МП1-3 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. 4.11.
4.4.3. Типичная неисправность и реанимация ЭМТ
При первом взгляде на схему и устройство таймера приходит на ум радужное впечатление, что «здесь нечему ломаться». Однако уже то, что автор озаботился рассмотрением этой проблемы, говорит об обратном.
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. Иначе говоря, 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
Эта неисправность происходит из-за нечеткого давления рычажка (см. рис. 4.11, 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 показанного на фото рис. 4.8). 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. 4.10.
Рычажок (см. рис. 4.11, внизу) аккуратно вынимают пинцетом и на его направляющую часть (соприкасающуюся в конструкции с кнопкой микропереключателя SA1) надевают полихлорвиниловую (или из 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 одну каплю и дав просохнуть 1 мин.
Теперь конструкцию собирают, крышки корпуса соединяют и фиксируют штатными 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 изменится.
4.5. Как разбираться в трансформаторах
Принцип работы трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. В первичной обмотке под действием напряжения в сердечнике наводится магнитный поток, пропорциональный этому напряжению, который, в свою очередь, наводит ЭДС самоиндукции во вторичных обмотках. ЭДС, наводимая во вторичных обмотках, прямо пропорциональна количеству витков этих обмоток. Силовой трансформатор служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения с преобразованием мощности и при неизменной частоте.
4.5.1. Немного истории
Изобретателем трансформатора был русский ученый П. Н. Яблочков. В 1876 г. Яблочков использовал индукционную катушку с двумя обмотками в качестве трансформатора для питания электрических свечей (ламп накаливания). Трансформатор Яблочкова имел незамкнутый сердечник. Трансформаторы с замкнутым сердечником (применяемые в настоящее время) появились примерно в 1884 г. С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току, который до этого широко не применялся. Русский электротехник М. О. Доливо-Добровольский (1862–1919 г.) в 1889 г. предложил трехфазную систему переменного тока, построил первый трехфазный асинхронный двигатель и первый трехфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. Доливо-Добровольский демонстрировал опытную высоковольтную электропередачу трехфазного тока протяженностью 175 км; трехфазный генератор имел мощность 230 кВт при напряжении 95 В. В дальнейшем, в качестве силовых, начали применять масляные трансформаторы, т. к. было установлено, что масло является не только хорошей изоляцией, но и хорошей охлаждающей средой.