|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Jednostka sterująca lodówką. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Dom, gospodarstwo domowe, hobby Autor został zmuszony do rozpoczęcia ulepszania lodówki STINOL-104 przez domowe kłopoty - drugi raz w ciągu pięciu lat eksploatacji zepsuł się termostat. Nie było możliwości zakupu nowego w celu samodzielnego zamontowania - urządzenie zostało sprzedane po całkowicie nieakceptowalnej cenie, łącznie z kosztami instalacji. Domowe urządzenie, na które zwrócono uwagę czytelników, nie tylko zastępuje zwykły termostat. Zapewniono dodatkowe funkcje chroniące lodówkę w wielu sytuacjach awaryjnych, które występują podczas pracy. Słabym punktem wszystkich lodówek kompresorowych jest przeciążenie silnika elektrycznego napędzającego sprężarkę, gdy zostaje ona ponownie włączona po krótkim czasie od zatrzymania. Przyczyną przeciążenia jest wysokie ciśnienie czynnika chłodniczego pozostające w skraplaczu agregatu chłodniczego przez dość długi czas. Instrukcja obsługi lodówki STINOL wymaga, aby czas opóźnienia między wyłączeniem a włączeniem sprężarki wynosił co najmniej 3 minuty. Ale przy typowych dziś nieoczekiwanych przerwach w dostawie prądu i ponownym uruchomieniu, nie jest możliwe spełnienie tego wymogu bez „wezwania pomocy” elektroniki. Aby chronić silnik elektryczny w lodówkach, zastosowano przekaźnik termiczny. Zwykle łączy się go z przekaźnikiem rozruchowym i nazywa się zabezpieczającym przed rozruchem [1]. Praktyka pokazuje jednak nieskuteczność takiej ochrony. Jak każde inne urządzenie elektryczne, warto chronić lodówkę przed znacznymi odchyleniami napięcia sieciowego od nominalnego 220 V. Duża liczba publikacji na ten temat (na przykład [2, 3]) wskazuje na wagę problemu zarówno na wsi, jak iw dużych miastach. Proponowana jednostka sterująca realizuje następujące funkcje:
Stan centrali sygnalizują diody LED „Praca” (sprężarka włączona), „Pauza” (sprężarka wyłączona), „Blokada” (nie upłynął pięciominutowy zakaz włączenia), „<” (sieć napięcie jest poniżej dopuszczalnego minimum), „>” (napięcie w sieci powyżej dopuszczalnego maksimum). Schemat blokowy pokazano na ryc. 1. Składa się z zespołu termostatu na chipie DA2, timera opóźnienia włączenia na tranzystorze VT1 i elementach DD1.1, DD1.2, jednostki sterującej napięciem sieciowym na elementach DD1.3, DD1.4 oraz Układ DD2, element wykonawczy na tranzystorach VT2, VT3.
Styki przekaźnika K1 połączone równolegle są włączone w obwód silnika sprężarki zamiast styków standardowego regulatora temperatury lodówki. Jednostka zasilająca urządzenia składa się z transformatora T1, prostownika (mostek diodowy VD1) i zintegrowanego stabilizatora DA1 dla napięcia 9 V. Aby zmiana obciążenia prostownika, gdy przekaźnik K1 jest aktywowany i zwolniony, nie wpływała na działanie jednostki sterującej napięciem, zapewniono rezystor R27, który jest podłączony przez tranzystor VT3 do prostownika, gdy uzwojenie przekaźnika jest pozbawiony napięcia. Rezystancja rezystora jest równa rezystancji uzwojenia przekaźnika, więc prąd pobierany z prostownika pozostaje niezmieniony. Załóżmy, że urządzenie jest podłączone do sieci przy nominalnym napięciu 220 V, a jednostka sterująca napięciem nie wpływa na jego działanie. Tranzystor VT1 jest zamknięty, kondensator C2 jest rozładowany, poziom logiczny na wyjściu elementu DD1.2 jest niski, dioda VD3 jest otwarta, więc termostat na wzmacniaczu operacyjnym DA2 jest zablokowany w stanie odpowiadającym niskiej temperaturze w układzie chłodniczym komorze, dlatego sprężarka jest wyłączona. Tranzystor VT2 jest zamknięty, przekaźnik K1 jest pozbawiony napięcia. Świecą się diody HL1 „Lock” i HL5 „Pause”. 5 minut po naładowaniu kondensatora C2 przez rezystor R2 do progu przełączania wyzwalacza Schmitta na elementach DD1.1, DD1.2 poziom na wyjściu tego ostatniego stanie się wysoki, dioda VD3 zostanie zamknięta i termostat będzie mógł działać. Dioda HL1 wyłączy się. Wraz ze wzrostem temperatury w komorze lodówki zmniejsza się rezystancja termistora RK1 i spadek napięcia na nim. Jeśli temperatura jest taka, że napięcie na odwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA2 jest mniejsze niż na nieodwracającym, poziom na wyjściu wzmacniacza operacyjnego jest wysoki, co prowadzi do otwarcia tranzystora VT2 oraz działanie przekaźnika K1, który włącza sprężarkę. Dioda LED HL4 świeci, HL5 nie. Wraz ze spadkiem temperatury w komorze chłodniczej wzrasta napięcie na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego, co prowadzi do zmiany stanu wzmacniacza operacyjnego i wyłączenia sprężarki. Dioda LED HL4 gaśnie, HL5 - świeci. Spadek napięcia na kolektorze tranzystora VT2 w momencie zwolnienia przekaźnika powoduje ładowanie kondensatora C6 i krótkotrwałe (na 20 ms) otwarcie tranzystora VT1 impulsem prądu ładowania. Kondensator C2, rozładowany przez otwarty tranzystor, ponownie, jak po podłączeniu urządzenia do sieci, zaczyna powoli ładować, co prowadzi do pięciominutowego zakazu włączenia sprężarki. Dioda VD2 chroni złącze emiterowe tranzystora VT1 przed ujemnym impulsem, gdy kondensator C6 jest rozładowywany przez tranzystor VT1, który otwiera się w momencie włączenia przekaźnika K2. Wymaganą temperaturę w komorze chłodniczej ustawia się za pomocą rezystora zmiennego R16. Szerokość pętli histerezy regulatora temperatury jest regulowana przez rezystor zmienny R20. Konieczność zmiany histerezy podczas pracy jest dyskusyjna, jednak przy wstępnej regulacji nie można z tego zrezygnować. Histereza powinna być wystarczająca, aby sprężarka nie włączała się zbyt często, a podczas przerw w jej pracy temperatura ścianek komory chłodniczej osiągała wartość dodatnią, a powstający na nich szron topił się bez gromadzenia. Rozważ działanie jednostki sterującej napięciem sieciowym. Jeśli mieści się w dopuszczalnych granicach, napięcie na wejściach elementu DD1.3 jest niższe, a na wejściach elementu DD2.1 powyżej progu ich przełączania. Poziomy na obu wejściach elementu DD2.3 są wysokie, a na jego wyjściu niskie, dzięki czemu wszystkie pozostałe węzły bloku mogą pracować w sposób opisany powyżej. Kiedy napięcie w sieci jest mniejsze niż dopuszczalne element DD2.1 zmieni stan. Poziom logiczny na jego wyjściu stanie się wysoki, to samo będzie na wyjściach elementów DD2.3, DD2.4. Dioda LED HL3 zaświeci się, a tranzystor VT1, otwarty przez napięcie dostarczone do jego podstawy przez rezystor R19, rozładuje kondensator C2, który zablokuje sprężarkę. Po przywróceniu normalnego napięcia dioda LED HL3 zgaśnie, tranzystor VT1 zostanie zamknięty, a po czasie niezbędnym do naładowania kondensatora C2 termostat będzie mógł działać. Jeśli napięcie w sieci przekroczy dopuszczalny poziom, niski poziom na wyjściu elementu DD1.3 doprowadzi do wysokiego ustawienia na wyjściach elementów DD1.4 i DD2.3. Wtedy wszystko dzieje się tak samo, jak przy spadku napięcia, tylko zamiast diody HL3 zapala się HL2. Zaleca się ustawienie wartości napięć sieciowych, przy których wyzwalane jest zabezpieczenie, równych 242 (rezystor dostrajający R5) i 187 V (rezystor dostrajający R6). Urządzenie odbierze przerwę w zasilaniu jako niedopuszczalny spadek napięcia. Ważne jest, aby ponowne uruchomienie sprężarki było zabronione, jeśli czas trwania przerwy przekracza czas wymagany do jej zatrzymania. Jednak reakcja również nie powinna być zbyt szybka - wzrośnie prawdopodobieństwo fałszywych alarmów (spowodowanych na przykład włączeniem potężnych urządzeń elektrycznych do tej samej sieci). Czas odpowiedzi opisywanego urządzenia przy gwałtownym spadku napięcia w sieci – około 65 ms – jest sumą czasu rozładowania kondensatora C1 do napięcia odpowiadającego dopuszczalnemu minimum oraz czasu rozładowania kondensatora C2 przez otwarty tranzystor VT1. Czas reakcji na gwałtowny wzrost napięcia w sieci jest mniejszy - 25 ... 40 ms. Wydawany jest na naładowanie kondensatora C1 do ustawionego progu i rozładowanie kondensatora C2. Wszystkie elementy jednostki sterującej, z wyjątkiem przekaźnika K1, rezystorów nastawnych R16 i R20, termistora RK1 i wkładki topikowej FU1, znajdują się na jednostronnej płytce drukowanej (rys. 2).
Kondensatory 04, C5 - KM-6 lub inne ceramiczne, reszta - importowany tlenek, a kondensator C2 - seria LL (o niskim prądzie upływu). Dopuszczalne napięcie kondensatorów C1 i C6 (25 V) dobierane jest z marginesem na wypadek awaryjnego wzrostu napięcia sieciowego. Rezystory trymerowe R5 i R6 - SP4-1, stałe - MLT. Rezystory zmienne R16 i R20 - SPZ-12 z liniową (A) zależnością rezystancji od kąta obrotu wału. Głównym kryterium przemawiającym za wyborem tych właśnie rezystorów było to, że gwint na ich tulei montażowej jest taki sam jak standardowego termostatu lodówki. Diody HL1-HL3 - czerwona, a HL4 i HL5 - zielona. Oprócz tych wskazanych na schemacie odpowiednie są również inne diody LED, w tym produkcja krajowa, o odpowiednich rozmiarach i kolorach jarzenia. Mikroukład KR140UD608A można zastąpić KR140UD608B lub KR140UD708. Transformator T1 powinien być wybrany z małą wysokością, aby można go było umieścić w komorze na instrumenty lodówki (patrz poniżej). Autor wykorzystał gotowy transformator o średnicy 40 i wysokości 28 mm na toroidalnym obwodzie magnetycznym z uzwojeniem wtórnym 12 V przy prądzie 0,3 A. Z produkowanych seryjnie, na przykład transformatory TP -321-5 i TPK2-22 są odpowiednie. Należy pamiętać, że w trybie awaryjnym napięcie w sieci czasami wzrasta do 380 V. Dzieje się tak np. w przypadku zerwania przewodu neutralnego głównego kabla. Jeśli transformator T1, który nie jest w stanie wytrzymać takiego napięcia, ulegnie awarii, nie doprowadzi to do włączenia drogiej sprężarki, co jest niepożądane w tej sytuacji. Wkładka topikowa FU1 (VP1-1) przeznaczona jest do ochrony transformatora przed pożarem. Szczególną uwagę należy zwrócić na jego jakość iw żadnym wypadku nie należy go zastępować zamiennikiem. Termistor - MMT-1 lub MMT-4. Jeśli jego rezystancja nominalna różni się od wskazanej na schemacie, konieczna jest zmiana wartości rezystora R12 o tę samą wartość. Jednak nie warto używać termistora o rezystancji większej niż 3 ... 4 kOhm, pogorszy to odporność termostatu na zakłócenia. Przekaźnik K1 - RP-21-004 z uzwojeniem 24 V DC. Test wykazał, że do jego działania wystarczy 12 V, a przy napięciu 16 V przekaźnik działa dość niezawodnie. Możesz użyć innego przekaźnika, na przykład RENZZ. Przy wyborze zamiennika należy zwrócić szczególną uwagę na zdolność styków przekaźnika do wytrzymania prądu rozruchowego sprężarki, sięgającego kilku amperów. Zamontowana płytka drukowana i przekaźnik K1 są umieszczone wewnątrz przedziału serwisowego w górnej części lodówki. Styki przekaźnika połączone równolegle są połączone zamiast głównej grupy styków zwykłego termostatu. Jego druga grupa kontaktów, przeznaczona do wyłączania lodówki na długi czas, została zastąpiona zworką. Teraz lodówkę można odłączyć od sieci tylko w jeden sposób - wyjmując wtyczkę z gniazdka. Według autora zapewnia to największe bezpieczeństwo elektryczne podczas prac profilaktycznych i naprawczych. W jednolitym panelu przednim komory znajdują się otwory na dwa termostaty. Jednak drugi jest dostępny tylko w lodówkach z dwiema sprężarkami, w konwencjonalnej lodówce z jedną sprężarką wygodnie jest zainstalować tutaj rezystor zmienny R20. Rezystor zmienny R16 jest instalowany w miejsce zdalnego termostatu standardowego. W przednim panelu przedziału serwisowego trzeba będzie wywiercić jeszcze pięć otworów, w które wejdą diody LED zamontowane na płytce jednostki sterującej. Obok nich na panelu można zastosować napisy wyjaśniające. Wnioski z uzwojenia pierwotnego transformatora T1 (jeden z nich - przez wkładkę bezpiecznikową FU1 wlutowaną w przerwę w przewodzie) są podłączone do przewodów sieciowych przechodzących w lodówce do lampki kontrolnej włączenia. Przewód ekranowany łączący czujnik temperatury - termistor RK1 - z płytką centrali umieszcza się w rurce izolacyjnej np. PVC i układa wzdłuż trasy metalowej rurki zdalnej mieszków termostatu standardowego. Sam termistor jest zainstalowany wewnątrz komory chłodziarki, gdzie kończy się rurka mieszkowa. Musi być dobrze izolowany i chroniony przed wilgocią i mrozem. Ustanowienie jednostki sterującej rozpoczyna się od regulacji jednostki sterującej napięciem sieciowym. W tym celu za pomocą regulowanego autotransformatora (LATR) napięcie obniża się do 187 V. Obracając silnik rezystora trymera R6, uzyskuje się niestabilną poświatę („miganie”) diody HL3. Następnie napięcie wzrasta do 242 V, a rezystor strojenia R5 jest regulowany w ten sam sposób, koncentrując się na stanie diody LED HL2. Po wyregulowaniu rezystorów trymujących suwaki należy zablokować farbą nitro. Ponadto, po odłączeniu urządzenia od sieci, rezystor zmienny R16 jest przenoszony do pozycji minimalnej, a R20 do maksymalnej rezystancji. Napięcie sieciowe jest ustawione (za pomocą LATR) na 220 V i urządzenie jest włączone. Diody HL1 i HL5 powinny się zaświecić, po około 5 minutach dioda HL1 powinna zgasnąć. Czas trwania jego świecenia i blokowania rozruchu sprężarki, jeśli to konieczne, zmienia się, wybierając rezystor R2. Aby ułatwić dalszą regulację, wejścia elementu DD1.1 (piny 8, 9) są tymczasowo połączone zworką do obwodu +9 V, na przykład do pinu 14 układu DD1. Termistor RK1 jest zanurzony w topniejącym lodzie. Po ustabilizowaniu się jego temperatury rezystancja rezystora zmiennego R16 jest stopniowo zwiększana, osiągając działanie przekaźnika K1, zapalenie diody HL4 i wygaszenie HL5. Odwrotne przełączanie powinno nastąpić przy niewielkim spadku rezystancji rezystora R16. Histereza (różnica pozycji suwaka rezystora zmiennego R16, gdy przekaźnik jest aktywowany i zwolniony) powinna rosnąć wraz ze spadkiem rezystancji rezystora zmiennego R20. Na koniec testu zdejmowana jest wcześniej zainstalowana tymczasowa zworka. Przed włączeniem lodówki za pomocą nowej jednostki sterującej suwaki rezystorów zmiennych R16 i R20 są ustawione w środkowych pozycjach. Po pozostawieniu lodówki pracującej przez czas wystarczający do ustabilizowania reżimu temperatury, należy upewnić się, że szron, który tworzy się na tylnej ścianie komory chłodziarki podczas pracy sprężarki, roztopi się w przerwie. Jeśli tak się nie stanie, musisz zwiększyć histerezę za pomocą rezystora zmiennego R20. Średnią temperaturę w komorze zmienia rezystor zmienny R16. Jeśli żądanej temperatury nie można osiągnąć za pomocą rezystorów zmiennych, należy wybrać rezystory R14 i R15. W niektórych lodówkach zapewnione jest automatyczne rozmrażanie zamrażarki - co 8 ... 10 godzin pracy automatyka wymusza wyłączenie sprężarki na chwilę, podczas której działają specjalnie zainstalowane elementy grzejne. W tym trybie sprężarka nie pracuje nawet wtedy, gdy przekaźnik K1 jest załączony i świeci się dioda HL4. Podobnej sytuacji nie należy mylić z ochroną silnika sprężarki, która pojawia się, gdy zadziała przekaźnik termiczny, czemu towarzyszą te same objawy. Odróżnienie „zaplanowanego” wyłączenia sprężarki od wyłączenia awaryjnego jest dość proste. W tym drugim przypadku wentylator zainstalowany w zamrażarce nadal pracuje (przy zamkniętych drzwiach). Urządzenie można również montować w lodówkach kompresorowych innych modeli, zmieniając położenie czujnika temperatury, elementów regulacyjnych i wskazujących oraz, w razie potrzeby, wymiary płytki drukowanej, uwzględniając ich cechy. Usuwając elementy termostatu - termistor RK1, układ DA2, diodę VD3, rezystory R12-R16, R20, R21, kondensatory C4, C5 - i podłączając lewe wyjście rezystora R23 zgodnie ze schematem z wyjścia elementu DD1.2, urządzenie może służyć do ochrony dowolnych urządzeń elektrycznych przed wahaniami napięcia sieciowego. literatura
Autor: A. Moskwin, Jekaterynburg
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ MAX30102 - czujnik tętna i tlenu we krwi ▪ Komórki macierzyste - generatory mieszków włosowych ▪ Nowe tranzystory MOSFET od 30 do 100 V w pakiecie SOT-23
▪ część witryny Zasilanie. Wybór artykułu ▪ artykuł Urazy uliczne. zasady ostrzegawcze. Podstawy bezpiecznego życia ▪ artykuł Jagody są niewymiarowe. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Czujnik pojemnościowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Detektor odbiornika radiowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony