Домашний электрик и не только (2 книга)-ocr

Рис. 2.19. Принципиальная электрическая схема соединения обмоток трансформатора на напряжение: а) 220 В; б) 380 В

шайбами. После этого плату крепят в верней части трансформатора. При питании аппарата от сети 220 В две его крайние обмотки соединя­ ются параллельно, а среднюю обмотку присоединяют к ним последова­ тельно (рис. 219.а).

2.5. Электронный регулятор тока сварочного трансформатора

Важной особенностью конструкции любого сварочного аппарата является возможность регулировки рабочего тока. Известны такие способы регулировки тока в сварочных трансформаторах: шунтирова­ ние с помощью дросселей всевозможных типов, изменение магнитного потока за счет подвижности обмоток или магнитного шунтирования, применение магазинов активных балластных сопротивлений и рео­ статов. Все эти способы имеют свои как преимущества, так и недостат­ ки. Например, недостатком последнего способа, является сложность конструкции, громоздкость сопротивлений, их сильный нагрев при ра­ боте, неудобство при переключении.

Наиболее оптимальным является способ ступенчатой регулиров­ ки тока, с помощью изменения количества витков, например, под-

90

ключаясь к отводам, сделанным при намотке вторичной обмотки трансформатора. Однако, этот способ не позволяет производить регулировку тока в широких пределах, поэтому им обычно пользу­ ются для подстройки тока. Помимо прочего, регулировка тока во вторичной цепи сварочного трансформатора связана с оп­ ределенными проблемами. В этом случае, через регулирующее уст­ ройство проходят значительные токи, что является причиной увели­ чения его габаритов. Для вторичной цепи практически не удается подобрать мощные стандартные переключатели, которые бы выдер­ живали ток величиной до 260 А.

Если сравнить токи в первичной и вторичной обмотках, то оказы­ вается, что в цепи первичной обмотки сила тока в пять раз меньше, чем во вторичной обмотке. Это наталкивает на мысль поместить регулятор сварочного тока в первичную обмотку трансформатора, применив для этих целей тиристоры. На рис. 2.20 приведена схема регулятора сва­ рочного тока на тиристорах. При предельной простоте и доступности элементной базы этот регулятор прост в управлении и не требует на­ стройки.

Регулирование мощности происходит при периодическом отключе­ нии на фиксированный промежуток времени первичной обмотки сварочно­ го трансформатора на каждом полупериоде тока. Среднее значение тока при этом уменьшается. Основные элементы регулятора (тиристоры) вклю­ чены встречно и параллельно друг другу. Они поочередно открываются импульсами тока, формируемыми транзисторами VT1, VT2.

При включении регулятора в сеть оба тиристора закрыты, конден­ саторы С1 и С2 начинают заряжаться через переменный резистор R7. Как только напряжение на одном из конденсаторов достигает напря-

Рис. 2.20. Принципиальная схема регулятора тока

сварочного трансформатора

91

жения лавинного пробоя транзистора, последний открывается, и через него течет ток разряда соединенного с ним конденсатора. Вслед за транзистором открывается и соответствующий тиристор, который подключает нагрузку к сети. После начала следующего, противополож­ ного по знаку, полупериода переменного тока тиристор закрывается, и начинается новый цикл зарядки конденсаторов, но уже в обратной полярности. Теперь открывается второй транзистор, и второй тирис­ тор снова подключает нагрузку к сети.

Изменением сопротивления переменного резистора R7 можно ре­ гулировать момент включения тиристоров от начала до конца полупе­ риода, что в свою очередь приводит к изменению общего тока в пер­ вичной обмотке сварочного трансформатора Т1. Для увеличения или уменьшения диапазона регулировки можно изменить сопротивление переменного резистора R7 в большую или меньшую сторону соответ­ ственно.

Транзисторы VT1, VT2, работающие в лавинном режиме, и резис­ торы R5, R6, включенные в их базовые цепи, можно заменить динисто-

однако эти транзисторы, при желании, можно заменить современными маломощными высокочастотными транзисторами, имеющими близкие па­ раметры. Переменный резистор типа СП-2, а постоянные резисторы типа МЛТ. Конденсаторы типа МБМ или К73-17 на рабочее напряжение не менее 400 В.

Все детали устройства с помощью навесного монтажа собираются на текстолитовой пластине толщиной 1...1,5 мм. Устройство имеет галь­ ваническую связь с сетью, поэтому все элементы, включая теплоотводы тиристоров, должны быть изолированы от корпуса.

Правильно собранный регулятор сварочного тока особой наладки не требует, необходимо только убедиться в стабильной работе транзис­ торов в лавинном режиме или, при использовании динисторов, в ста­ бильном их включении.

92

ДОМАШНИЙ ЭЛЕКТРИК И НЕ ТОЛЬКО...

3 Вода

на садовом участке

3.1. Автоматический полив огорода и садового участка

На садовом участке или даче необходим постоянный контроль за поддержанием определенного уровня воды в резервуаре, которая пред­ назначена для различных хозяйственных нужд. При пользовании по­ груженным насосом для откачки воды из колодца на полив необходимо следить, чтобы уровень воды не снизился ниже положения насоса. В противном случае насос, работая на холостом ходу, без воды, перегре­ ется и выйдет из строя. Чтобы этого не случилось необходимо к насосу подключить автоматическое устройство, которое бы вовремя выключи­ ло насос, когда уровень в колодце или резервуаре упадет до критичес­ кой отметки. Принципиальная схема устройства автоматического конт­ роля работы водяного насоса приведена на рис. 3.1. Схема достаточно проста и может быть использована для различных целей: подъема воды и дренажа. Важной особенностью устройства является то, что оно не связано с корпусом резервуара, что исключает его электрохимическую коррозию.

Принцип работы устройства

Принцип работы устройства основан на электропроводности воды. Вода, попадая между пластинами датчиков Fl, F2 и электродом F3, присоединенным к базе транзистора VT1, замыкает базовую цепь тран­ зистора. Транзистор открывается и срабатывает реле К1, которое свои­ ми контактами K1.1 включает или выключает насос, в зависимости от положения выключателя SA2 «Водоподъем» или «Дренаж».

93

Рис. 3.1. Принципиальная схема усройства

автоматического управления водяным насосом

Если в резервуаре нет воды, то при включении тумблера SA1 питания устройства и переключатель SA2 находится в положении «Водоподъем», насос не включится, так как транзистор закрыт. Реле К1 не работает и его контакты нормально разомкнуты до тех пор, пока вода не достигнет уровня расположения датчика F1. По достижении водой датчика F1 срабатывает реле К1 и своими контактами включает насос и датчик критического уров­ ня воды F2. Насос будет работать до того момента, пока уровень воды не опустится ниже датчика F2. После этого насос отключается и его повторное включение состоится, когда уровень воды достигнет положения датчика F1. При установке переключателя SA2 в положение «Дренаж», принудительно включается датчик F2 и устройство автоматически управляет погруженным насосом при откачке воды. Насос отключается при снижении уровня воды ниже датчика F2. В этом случае водозаборник насоса должен располагаться немного ниже самого датчика.

Детали

Вустройстве использованы широкораспространенные детали: элект­ ромагнитное реле К1 типа РЭС6, паспорт РФ 0.52.120, на рабочее на­ пряжение 50 В с током срабатывания 15 мА. Максимально коммутиру­ емый ток реле составляет 6 А. Трансформатор Т1 может быть любым, главное, чтобы его первичная обмотка была рассчитана на напряжение 220 В, а на вторичной обмотке было переменное напряжение 30...60 В. Транзистор КТ327А можно заменить на транзисторы серии 2Т827А, 2Т827А-2, 2Т827А-5, в крайнем случае подойдет КТ817Г.

Вкачестве датчиков F1 и F2 можно использовать пластины, матери­ ал которых мало подвержен коррозии, например, из латуни, алюминия.

94

Можно воспользоваться для этой цели не­ ржавеющими бритвами, сделав от них вы­ воды изолированным проводом и закрепив между пластмассовыми пластинами (рис. 3.2). В качестве электрода F3 можно ис­ пользовать металлический стержень из лю­ бого металла. При изготовлении датчиков Fl, F2 и электрода F3, в их конструкции необходимо предусмотреть наличие держа­ телей для закрепления датчиков и электро­ да на краю колодца или резервуара.

наладки устройства вместо насоса можно подключить электрическую лампу на 220 В мощностью 60 Вт и по ее зажиганию фиксировать момент срабатывания реле К1. При необходимости подбирают сопро­ тивление резистора R1, при котором начинает светиться светодиод HL1 в момент подключения устройства к сети.

После наладки все устройство необходимо поместить в пластмассо­ вый корпус определенных размеров. На одной из боковых сторон кор­ пуса устанавливают гнезда XS4...XS6 для подключения датчиков Fl, F2 и электрода F3, тумблер SA1 подключения к сети, тумблер SA2 пере­ ключения режимов, а в сделанное в стенке отверстие вставляют свето­ диод HL1. На другой боковой стороне корпуса устанавливают гнезда XS1 и XS2 для подключения насоса.

3.2. Насос с водным пускателем

Чтобы водяной насос всегда был готов к работе, он должен быть постоянно заполнен водой. В случае, если обратный клапан водоприем­ ника недостаточно герметичен, то после остановки насоса, вода может

95

3.3.Водонапорный бак

спневмонапором

Особенность конструкции

Особенностью конструкции, описанного ниже напорного бака, явля­ ется то, что он может быть размещен на полу или под полом, а не на чердаке. Устройство водопровода с пневмонапорным баком дано на рис. 3.4. Водонапорный бак емкостью 60 л изготавливают из листовой нержавеющей стали. Бак имеет только одно выходное отверстие, распо­ ложенное в нижней его части. Сверху он закрыт герметично текстолито­ вой крышкой. Насос, расположенный в колодце, подает воду от заборника с обратным клапаном одновременно в расходную систему и в бак. Так как бак не сообщается с атмосферой, воздух над уровнем воды в баке постоянно сжимается. Сжатый воздух выполняет роль пневматической пружины, которая при необходимости выталкивает воду из бака и созда-

96

ет необходимый напор. Напора, создаваемого сжатым воздухом бака, достаточно для домашних нужд и полива огорода.

Необходимым условием работы такого водопровода является герме­ тичность напорного бака и обратного клапана водозаборника. В связи с этим крышка крепится к баку болтами через резиновые прокладки.

Описание схемы

Работой насоса управляет несложное тиристорное устройство, автома­ тически поддерживающее заданный уровень воды (рис. 3.5). Схема работа­ ет следующим образом. В момент, когда уровень воды в баке достигает

97

разомкнется. Тиристор закроется и реле отпустит якорь. Тогда насос вклю­ чится в сеть и начнет качать воду в бак и расходную систему.

Детали

В качестве датчиков используются два стержня, изготовленные из медной проволоки 02,5 мм. Стержни крепятся болтами на текстолито­ вой крышке бака таким образом, чтобы расстояние между их концами было 15...20 мм, а датчик F1 находился на таком уровне, при котором воздух в баке был сжат до 1...1,5 атм. Отверстия под болты крепления датчиков сверлятся с минимальным зазором и при сборке уплотняются резиновыми шайбами. В крышке бака установлен ниппельный золотник от велосипедной или мотоциклетной камеры. Наличие его диктуется тем, что когда в системе произойдет утечка сжатого воздуха, можно было бы восстановить давление в баке. Это делается простым подкачиванием воздуха в бак обычным насосом.

Электрическая схема управления собрана из широкораспространенных деталей. Силовой трансформатор может быть готовый, главное, чтобы его можно было подключить в сеть 220 В, а его вторичная обмотка давала переменное напряжение 127...160 В. Исходя из напряжения, даваемого вто­ ричной обмоткой трансформатора, и делается выбор соответствующего электромагнитного реле с соответствующим числом и типом контактов. Настройка схемы управления производится подбором сопротивления рези­ стора R1, при котором происходит срабатывание реле К1.

3.4. Абиссинский колодец

Иметь колодец у себя на приусадебном участке или даче — мечта каждого занимающегося сельским хозяйством. Рыть шахтный колодец довольно трудно и дорого, что связано с большим объемом земляных работ. Наименее трудоемким в этом плане является трубчатый коло­ дец, изготовление которого доступно двум мало-мальски здоровым людям. Выбор типа трубчатого колодца и способа его сооружения за­ висит от грунта. Все грунты условно делят на три группы:

♦пластичные, способные резаться и давать стружку;

♦твердые, которые колются и раскалываются;

♦сыпуче-плавучие, обладающие способностью оползать и осыпаться. При рытье колодца выбирают инструмент, соответствующий

типу грунта.

98

Описание конструкции

Наиболее простым и нетрудоемким является так называемый абис­ синский забивной колодец. В статье К.И. Маслянникова, опубликован­ ной в журнале «Сельский хозяин» за 1889 год, дается технология изго­ товления такого колодца: «Абиссинский (или нортовский) колодец — этот отличный снаряд, почему-то, к сожалению, забыт в практике и в специальной печати... Абиссинские колодцы наделали в начале своего появления немало шума в Европе после английской экспедиции в Абис­ синию. Этот шум дошел и до нас. Колодцы появились в наших складах, но вскоре были забыты... Главная часть колодца — наконечник из трубы 1 1/4, 1 1/2 и 2 дюйма и состоит из продырявленной газовой трубы вроде фильтра, снабженной на конце кольцевидным утолщением, а внутри — клапаном в виде шарика (рис. 3.6). Следующая принадлежность — ко­ пер (легкий треножник) и баба. Когда желают получить воду в данном месте, устанавливают треножник на газовую трубу и бабой заколачивают трубу в землю (рис. 3.7). Затем навинчивают всасывающий насос...».

99