הרוח השנייה של המקרר. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / חַשׁמַלַאי

הרוח השנייה של המקרר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מדריך חשמלאי

מקררי דחיסה וספיחה נכשלים לעיתים קרובות בשל העובדה שהממסרים האלקטרו-מכאניים שלהם או מפסקי החשמל המבוססים על לוחות דו-מתכתיים נכשלים. הראשון שבהם משמש להפעלת מנועים חשמליים סינכרוניים המשרתים את מערכת הדחיסה של המקרר, והשני הם הבסיס למערכות לניטור ושמירה על טמפרטורת המקפיאים ברמה נתונה [1]. הסיבה לכשל של שניהם היא שחיקה או סוג של נזק מכני למגעי הקפיץ במכשירים אלה. זה נכון במיוחד עבור דגמי מקררים מיושנים. ולעתים קרובות ניתן לראות כיצד עקב תקלה לא משמעותית אך קשה לתיקון (בשל היעדר מכשירים רזרביים) נזרקים מכשירים שעדיין מתאימים למדי לשימוש. החומר עושה ניסיון לחסל סוג זה של תקלה במכשירי חשמל ביתיים.

ידוע שכיום ניתן להחליף לחלוטין את המעגל המיושן להתנעת מנועים חשמליים אסינכרוניים באמצעות ממסר התנעה במעגל קבלים. אין בו מגעים מכניים לחלוטין [2]. ניתן לומר את הדברים הבאים על מכשיר בקרת הטמפרטורה במקפיא. מכיוון שהמקרר פועל בדירה בה הטמפרטורה נשמרת כל השנה בגבולות נוחות יציבים למדי (באמצעות מערכות מיזוג אוויר, הסקה מרכזית וכו'), הרי שבתנאים אלו הפרש הטמפרטורה בין סביבת הדירה למקפיא ( מקרר מתפקד כהלכה) נשאר כמעט ללא שינוי.

מערכת בקרת הטמפרטורה של מקרר כזה רק "מזינה" את המקפיא עם חלקים יציבים של קור השווים לזרימה לאוויר החדר. לכן, כדי לשמור על הטמפרטורה ברמה הרצויה, אין צורך לעקוב כלל אחר שינויי הטמפרטורה, אלא לקבוע את גודל מנות הקור. ניתן לעשות זאת בעקיפין על ידי חישוב מרווחי הזמן בין הפעלה לעצירת המדחס של מקרר בו מערכת בקרת הטמפרטורה פועלת כהלכה. לאחר מכן, במקרר עם בקרת טמפרטורה כושלת, על ידי שמירה על מרווחי פעולה מסוימים וקבועים של המדחס וזמן סרק של המדחס, נקבל טמפרטורה יציבה למדי בתא ההקפאה ובנפחו הפנימי. זה פותח את ההזדמנות לבנות מעגל טיימר שיוצר מרווחים להפעלה וכיבוי של מנוע המדחס ללא מגעים אלקטרומכניים. המעגל החשמלי המוצג באיור נבנה על פי עקרונות אלה, לפיהם עבר מודרניזציה למקרר ZIL-Moscow - יוצר בשנת 1956 וכיום הוא פועל בצורה מושלמת, אם כי לפני השינוי הוא נכשל מהסיבות שהוזכרו לעיל.

התכנית פועלת כדלקמן.

המתנד הראשי במעגלי המיקרו DD2.2, DD2.3 מייצר פולסי שעון קרובים לצורת "הגל הריבועי" בשני מצבי דור (מתג MOS האנלוגי DD3 משמש כדי להבטיח מעבר ממצב אחד למשנהו). במצב הראשון נוצרים פולסים עם תקופת חזרה קבועה של כ-0,6 שניות (במצב סגור של מתג MOS כחלק מ-DD3), ובשני - עם תקופת חזרה ניתנת לכוונון בין 0,6 ל-0,8 שניות (במצב הראשון) מצב פתוח של אותו מתג). ההתאמה מסופקת על ידי פוטנציומטר R5. בשני המקרים, פולסים נוצרים ברמות הקרובות לרמת מתח האספקה (מ-0V ל-10V). במקרה זה, רמת log.1 בכניסת הבקרה DD3 (פין 15) מתאימה למצב היווצרות הראשון, וליומן. 0 - שניה. מדוע שני האופנים הללו נחוצים יתברר מהדיון הבא.

מאחת היציאות של המתנד הראשי (פין 2 DD2.2), הפולסים המופקים מסופקים לכניסת המונה הבינארי בשבב DD1, והוא מחלק את הפולסים הללו עם מקדמים מ-2 ל-16 בטווח של 384 ביטים. יתרה מכך, לכל ספרה יש פלט נפרד משלה (למעט ה-14 וה-2), שממנו ניתן להסיר פולסים בפרקי זמן שבין 3 שניות (בפין 1.2 של הספרה הפחות משמעותית) ועד 9 שעות (בפין 3,6 של המשמעותי ביותר) סִפְרָה). כל פריקה עוקבת (בסדר עולה) מכפילה את תקופת החזרה על הדופק. חשיבות מעשית לשליטה בתקופת הפעולה של יחידת קירור, שעברה מודרניזציה לפי העיקרון המוצע, הם פולסים רק מהספרות ה-3 וה-11 (פינים 12, 1), שתדירותם קרובה לקצב הפעולה של א. מקרר עם thermorep עובד במצב יציב (מ-15 עד 20 דקות). הבסיס לבחירה זו היה תצפיות על פעולת המקרר עוד בטרם הידרדר. לאחר מכן הבחינו שהממסר התרמי הפעיל את המדחס למשך כ-40 דקות וכיבה אותו בערך באותו זמן.

מפין 1 DD1 דרך מהפך החיץ DD2.1, הפולסים שנבחרו בדרך זו נשלחים למתג האלקטרוני של המדחס-המנוע האסינכרוני. מתג זה מורכב מטרנזיסטור VT1, הפועל במצב מפתח, ושני אופטוטיריסטורים - U1 ו-U2. כאשר רמת המצב הלוגי על הסיכה. 1 DD1 (כתוצאה מפעולת המונה) יגיע ללוג. 0, ואז דרך מהפך החיץ DD2.1 והנגד המגביל R1 הוא נכנס לבסיס הטרנזיסטור VT1 ופותח אותו. במצב זה, לטרנזיסטור התנגדות נמוכה מאוד בין הקולט לפולט (פחות מ-1 אוהם), ולפיכך, המסוף התחתון של הנגד R2 במעגל מחובר לאפס פוטנציאל. זרם (כ-1 mA) יתחיל לזרום דרך נוריות ה-LED המחוברות בסדרה באופטוטיריסטורים U2 ו-U60 - והם נדלקים, והשפעת האור שלהם מובילה למעבר של מבני התיריסטורים pnpn בתוך התקנים אלו למצב פתוח.

בשל העובדה שמבני תיריסטורים אלה מחוברים גב אל גב, כמו מבנים הולכים וגדלים. וחצאי המחזורים הפוחתים של מתח החשמל מקבלים גישה לפיתולי המנוע החשמלי כחלק מהמדחס - והוא מתחיל לעבוד. פיתול העבודה שלו - ישירות, ופיתול ההתחלה - דרך הקבל C1 מחוברים לרשת 220 V. במקביל, עקב זוגות אופטוטרוניים המורכבים מ-U1 ו-U2, מושגת הפרדה של מעגל הכוח ומעגל הבקרה, שהוא נוחים מאוד לבטיחות החשמל והאמינות של המקרר.

קבל C1 משמש להפעלת המנוע החשמלי האסינכרוני של יחידת הקירור במצב חד פאזי. מנועים חשמליים כאלה מכילים בדרך כלל שני פיתולים - עבודה והתנעה, המוזזים זה לזה בזווית מסוימת.

ניתן לחשב את הקיבול של הקבל הנדרש להתנעה באמצעות הנוסחה שניתנה בספר על ידי I. Aliev עבור סוג זה של תצורת מתפתל [2]:

C (μF) \u1600d XNUMX In / Un איפה:

זרם בפאזה של המנוע, מתח פאזה לא מדורג. עוד לפני שהמקרר כשל, ניתן היה למדוד את זרם הפאזה שלו (המכונה גם צריכת הזרם של המקרר במצב שבו המדחס פועל). המדידה נתנה 1,6A. מתח הפאזה הנומינלי ידוע - 220 V. החלפת ערכים אלה בנוסחה, נקבל ערך קיבול של כ-12 μF. כדי להבטיח אמינות ובטיחות בפעולת המכשיר, יש צורך שלקבל של קיבולת כזו יש עתודה של מתח הפעלה. אנו בוחרים בקבל K42-19-12 μF ± 10% 500 V, המבטיח הסטת זרם בפיתול ההתחלה ביחס לפיתול העבודה בזווית של כ-90°. במקרה זה, הסטת הפיתולים מובילה להופעת פיני כוח המכילים מומנט בשדה המגנטי של הסטטור. כאשר הם פועלים על הרוטור, המנוע החשמלי מתחיל.

יחד עם זאת, נוכחותם של קווי חשמל אלה יוצרת מכשול כלשהו עבור פיתול העבודה לבצע את תפקידו על ידי דחפים פועמים להשפיע על קיטור הרוטור, שמירה על יציבות המהירות שלו. כתוצאה מכך, השדה המגנטי הפועל על הרוטור, כאשר הוא מופעל בצורה זו, מתחיל להכיל רכיב תגובתי, המוביל להחזרת חלק מהכוח שצורך המנוע לרשת האספקה [2]. עם זאת, בשל המתינות והעומס הקבוע על הפיר, הפסדים אלו אינם משמעותיים והכוח הנותר של המנוע החשמלי מספיק כדי להבטיח את פעולת המדחס. זה, יתר על כן, חוסך באנרגיה - המקרר צורך פחות חשמל מהרשת. זרם הפאזה, שנמדד לאחר שדרוג המקרר, יהיה 1.1 A. לפיכך, אין צורך להשתמש בפת מתחיל.

תרשים סכמטי של טיימר המבטיח את פעולתו של מקרר ביתי כאשר מערכת בקרת הטמפרטורה נכשלת (לחץ להגדלה)

תצפיות על פעולת היחידה עוד לפני התמוטטותה, כפי שכבר צוין, מצביעות על כך שמצב הקירור היציב בה מתרחש במרווחים שווים בערך של 20 כיוונים כאשר המדחס מופעל וכאשר הוא כבוי. עם זאת, במהלך המודרניזציה נמצא כי מצב זה מספק זרימה מספקת של קור, אך יציאת הקור קטנה מדי. כתוצאה מכך, המקפיא די מהר (תוך שבועיים) מתכסה בקרח חזק, הדורש הפשרה. לכן, תוך שמירה על מרווח הפעולה של המדחס שצוין, התברר כי היה צורך להגדיל את המרווח של 2 דקות כאשר המדחס מופסק. תוך מתן יכולת להתאים את מידת העלייה הזו. לשם כך, נבנה מתנד מאסטר עם שני מצבי הפקת פולסים.

יומן רמה.0 עם פין 1 DD1, כפי שצוין לעיל, מפעיל את המדחס. הוא מסופק לפין דרך מהפך DD2.1. 15 DD3, אשר מכניס את המתג האנלוגי הכלול במיקרו-מעגל זה למצב סגור. והמתנד הראשי מתחיל להפיק פולסים של משך זמן מינימלי. מספק מרווח הפעלה של מדחס של 20 דקות. בסיום, רמת המצב הלוגי בפין 1 של DD1 משתנה להיפך. כתוצאה מכך, המדחס נעצר והמתנד הראשי עובר למצב של הפקת פולסים בעלי משך משתנה. על ידי שינוי מיקום המחוון של פוטנציומטר R5, ניתן להתאים את משך הזמן הזה, ומרווח עצירת המדחס מותאם בהתאם מ-20 עד. כ-33 דקות. על ידי הגדרת מרווח זה, ניתן להתאים את רמת הטמפרטורה הממוצעת במקרר.

LED VD1 כחלק מהמעגל משמש לציון מצב המתג האלקטרוני השולט על פעולת המנוע החשמלי. LED זה נדלק כאשר המנוע כבוי ונכבה כאשר הוא מופעל.

ממסר תרמי K1 מסוג RT-10 משמש להגנה מפני עומסי יתר אפשריים על ציר המנוע החשמלי, אשר, באופן עקרוני, אינו נכלל במקרה חירום בקינמטיקה של המדחס. נוכחותו של ממסר זה מפרה את הרעיון הכללי של המודרניזציה המוצעת, המבקשת לשחרר את המקרר מכל המגעים המכניים והקפיציים. עם זאת, מכיוון שממסר זה הוא אלמנט קיים ביציבות בכל היחידות המיושנות, ולעתים רחוקות מאוד נכנס לפעולה (מה ששומר על חיי השירות שלו גבוהים מאוד), הוחלט להשאירו. אלמנט זה נעדר במקררי ספיחה ולכן לא ניתן לכלול אותו במעגל המודרני.

כל החלקים מיוצרים בייצור מקומי. קבל C2 מסוג KM-6. ההספק הנקוב של הנגדים הוא מ-0,125 W, למעט נגד R2, שהספק שלו הוא 0,25 W. מקור המתח הקבוע הנדרש להפעלת האלמנטים האלקטרוניים במעגל (כ-10 וולט) הוא מתאם מיוחד. הוא משמש כמתאם לטעינת סוללות של טלפון נייד MOTOROLA, שצורך כ-20 וואט של חשמל מהרשת. במקרה שבו המתג האלקטרוני של המנוע האסינכרוני של המדחס נמצא במצב מופעל, העומס הנוכחי על המתאם יגדל והמתח שהוא מייצר יקטן לכ-6,5 וולט.

מבחינה מבנית, המעגל מורכב על לוח טקסטוליט בגודל 60x60 מ"מ, המכיל פריסה של מוליכים מודפסים להרכבת רכיבים אלקטרוניים במהלך עיצוב לוח הלחם של דיאגרמות מעגלים. כל מרכיבי המעגל מותקנים עליו, למעט קבל C1 וממסר תרמי K1, אשר בשל גודלם המשמעותי, מותקנים מתחת לתחתית המקרר ליד יחידת המדחס. הלוח הוא כמו הקישור השני של מתאם MOTOROLA והוא מחובר אליו בחתיכות קטנות של חוטים (כ-10 ס"מ), המשמשים לספק את המתח שנוצר מהמתאם ואת מתח הרשת ללוח. האלמנטים המונחים על הלוח מכוסים מלמעלה בכיסוי פלסטיק, המוצמד ללוח על מעמדים עם ברגי M3. לכיסוי יש גם חור ל-VD1 LED כך שהוא בולט מעל פני הכיסוי ונראה מבחוץ. בצד האחורי של הלוח (הצד הנגדי עליו מותקנים אלמנטי דיאגרמת המעגל), בנוסף למוליכי ההרכבה המבצעים את החיווט שלו, יש גם שקע חשמלי XT1 קונבנציונלי, המחובר ליציאה של המתג האלקטרוני השולט על פעולת המנוע החשמלי, ומהווה כיסוי לצד האחורי של הלוח. מסור מוכנס לשקע מכבל אספקת החשמל של המקרר, המחובר לקבל C1 ולמסופים של המנוע החשמלי של המדחס, המחבר את כל מרכיבי המעגל למכלול אחד. הסכימה אינה דורשת הגדרות כלשהן. אם כל רכיבי המעגל תקינים והחיבורים תקינים, המכשיר והמקרר פועלים מיד כשהם מופעלים.

ספרות

Lepaev D.A. הכל על תיקון מוצרי חשמל. - M: 1985
Aliev I. מנועים אסינכרוניים במצבים תלת פאזיים וחד פאזיים. M: Radio Soft, 2004.

מחבר: O.Cherevan, St. Petersburg

ראה מאמרים אחרים סעיף מדריך חשמלאי.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

האיום של פסולת חלל על השדה המגנטי של כדור הארץ 01.05.2024

לעתים קרובות יותר ויותר אנו שומעים על עלייה בכמות פסולת החלל המקיפה את כוכב הלכת שלנו. עם זאת, לא רק לוויינים וחלליות פעילים תורמים לבעיה זו, אלא גם פסולת ממשימות ישנות. המספר ההולך וגדל של לוויינים ששוגרו על ידי חברות כמו SpaceX יוצר לא רק הזדמנויות לפיתוח האינטרנט, אלא גם איומים רציניים על אבטחת החלל. מומחים מפנים כעת את תשומת לבם להשלכות הפוטנציאליות על השדה המגנטי של כדור הארץ. ד"ר ג'ונתן מקדואל ממרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה מדגיש שחברות פורסות במהירות קבוצות כוכבים לוויינים, ומספר הלוויינים עשוי לגדול ל-100 בעשור הבא. הפיתוח המהיר של הארמדות הקוסמיות הללו של לוויינים עלול להוביל לזיהום סביבת הפלזמה של כדור הארץ בפסולת מסוכנת ולאיום על יציבות המגנטוספרה. פסולת מתכת מרקטות משומשות יכולה לשבש את היונוספירה והמגנטוספירה. לשתי המערכות הללו תפקיד מרכזי בהגנה על האווירה ובשמירה עליה ... >>

התמצקות של חומרים בתפזורת 30.04.2024

יש לא מעט תעלומות בעולם המדע, ואחת מהן היא ההתנהגות המוזרה של חומרים בתפזורת. הם עשויים להתנהג כמו מוצק אבל פתאום הופכים לנוזל זורם. תופעה זו משכה את תשומת לבם של חוקרים רבים, ואולי סוף סוף נתקרב לפתרון התעלומה הזו. דמיינו חול בשעון חול. בדרך כלל הוא זורם בחופשיות, אך במקרים מסוימים החלקיקים שלו מתחילים להיתקע, והופכים מנוזל למוצק. למעבר הזה יש השלכות חשובות על תחומים רבים, מייצור תרופות ועד בנייה. חוקרים מארה"ב ניסו לתאר תופעה זו ולהתקרב להבנתה. במחקר ערכו המדענים סימולציות במעבדה באמצעות נתונים משקיות של חרוזי פוליסטירן. הם גילו שלרעידות בתוך קבוצות אלה יש תדרים ספציפיים, כלומר רק סוגים מסוימים של רעידות יכלו לעבור דרך החומר. קיבלו ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אופנועי רוח 02.02.2009

קבוצת סטודנטים מהפקולטה לתעופה וחלל של אוניברסיטת שטוטגרט בנתה רכב תלת גלגלי המונע בכוח הרוח, כולל נגד הרוח.

טורבינת רוח בקוטר שני מטרים מפתחת אנרגיה של עד שישה קילוואט, מעבירה סיבוב לגלגלים, ועגלה במשקל 130 ק"ג יכולה לנוע נגד הרוח במהירות של 64% ממהירות הרוח. באוגוסט 2008, התפתחותם של סטודנטים גרמנים תפסה את המקום הראשון במרוץ של צוותים המונעים בכוח הרוח.

עוד חדשות מעניינות:

▪ העיוורים יראו את העולם דרך הקול

▪ טלוויזיה Samsung UN105S9W ב-$120000

▪ ממיר DC-DC LT3466

▪ מיישר MOSFETs International New Benchmark

▪ Palette Cube מזהה צבעים במדויק

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אפוריזמים של אנשים מפורסמים. מבחר מאמרים

▪ מאמר אניקה הלוחמת. ביטוי עממי

▪ מאמר האם חוש הריח סטריאוסקופי? תשובה מפורטת

▪ מזכיר מאמר. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ כתבה חיבור מנוע תלת פאזי לרשת חד פאזית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר בקבוק קוביות. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר