СТРИГАЛЯМ, И НЕ ТОЛЬКО

Стригальные машинки МСУ200 со встроенным в рукоятку трехфазным асинхронным электродвигателем (200 Гц, 36 В, 100 Вт, 12 ООО об/мин) у нас на селе — не редкость. Правда, слегка доработанные, с упрочняющей втулкой на кабеле питания. Популярна эта техника и в сопредельных территориях, где используется стригалями овец и верблюдов, а также специалистами, занимающимися послеконсервационными очистками каракулевых смушек. В качестве штатного источника электроэнергии для нее служит трехфазная сеть напряжением 380 В, к которой МСУ200 подключают через электромашин-ные преобразователи ИЭ9401А и ИЭ9403. 

Первый из названных агрегатов служит для одновременного питания 12 стригальных машинок, второй—для шести. Но оба они, к сожалению, становятся экономически невыгодными при небольшой загрузке.

С недавнего времени стали получать распространение и транзисторные преобразователи частоты, рассчитанные на обеспечение электропитанием одной стригальной машинки. Предназначенные для мелких фермерских хозяйств, эти компактные, бесшумные, имеющие высокий КПД агрегаты подключаются к бытовой однофазной электросети напряжением 220 В. Но есть у них два существенных, по мнению про-фессионалов-практиков, недостатка: чрезмерная усложненность схемных решений, лежащих в основе конструкции, и низкая надежность, объясняемая недолговечностью выходных каскадов, которым приходится зачастую работать в весьма напряженных режимах.

Предлагаемый мною преобразователь частоты для МСУ200 или другой нагрузки, требующей аналогичного электропитания, свободен от указанных недостатков. В основе его — синхронный генератор Т273А, давно и успешно используемый в 24-вольтных системах электроснабжения автомобилей КамАЗ и МАЗ. Разумеется, доработанный: с отсоединением (например, кусачками) диодов обратной полярности от отрицательной шины (теплоотвода) в штатном выпрямителе, который тотчас превращается из двухтактного в однотактное трехфазное устройство (рис. 1).

Рис. 1. Доработка выпрямителя в генераторе Г273А:

1 — отрицательная шина (теплоотвод); 2 — изоляционная втулка (2 шт.); 3 — диод ВА20 прямой полярности (3 шт.); 4 — проходной изолятор (3 шт.); 5 — зажим фазы генератора (3 шт.); 6 — положительная шина; 7 — диод ВА20 обратной полярности (3 шт.)

В ходе такой модернизации неизбежно изменяется и питание вращаемой обмотки возбуждения: напряжение поступает не с «нулевой» точки соединения обмоток статора и «минусовой» клеммы прежнего выпрямителя, а с «нуля» и «стабилизированного плюса» обновленного агрегата. В итоге удается получать от Т273А нужные 36 В вместо штатных 24,3 В.

С целью стабилизации напряжения генератора (а оно должно быть непоколебимым при любом изменении нагрузки) в цепь питания обмотки возбуждения введено реле-регулятор, выполненное на базе распространенного РР362Б. Но так как серийный прибор рассчитан на подключение к 14 В, а работать ему теперь нужно при другом, гораздо большем номинале, то пришлось немного скорректировать схему, включив последовательно с катушкой реле К2 «гасящий» резистор Я7 типа МЛТ-0,5 сопротивлением 25 Ом (рис. 2). При этом рабочие токи и напряжения в контрольных точках удалось сохранить на уровне вполне допустимых значений, что и обеспечило высокую надежность всему преобразователю частоты.

Рис. 2. Кинематика и электромонтажная схема преобразователя энергии для питания трехфазного электродвигателя стригальной машинки или иных устройств (200 Гц, 36 В, 100 Вт, 12 ООО об/мин) от бытовой однофазной сети:

I — пускорегулирующее устройство (типа магнитного пускателя со светоуказателями «Сеть» и «Работа»); II — двигатель электропривода (50 Гц, 220 В, 500 Вт, 2850 об/мин; одно- или трехфазный, для последнего нужны фазосдвигающие конденсаторы); III — клиноременная передача (1 = 1,38); IV — доработанный генератор Г273А; V — доработанное реле-регуля-тор РР362Б;

1 — обмотка катушек статора, 2 — статор; 3 — ротор; 4 — обмотка возбуждения; 5 — щетка (2 шт.); 6 — контактное кольцо (2 шт.); 7 — отсоединяемый диод обратной полярности (3 шт.); 8 — ярмо; 9 — пружина; 10 — термобиметаллическая пластина; 11 — сердечник; 12 — якорек

Как и до модификации, доработанное РР362Б содержит в себе регулятор напряжения PH (на рис. 2 со сквозной нумерацией деталей и узлов это — К2) и реле защиты РЗ (К1), транзистор \/Т 1, располагающийся на теплоотводе, два полупроводниковых диода (запирающий — \/07 и гасящий—VD8), а также резисторы: базовый — R1, ускоряющий — R2, дополнительный — RЗ, термокомпенсации — R4, сезонной регулировки «Лето»-«Зима» — R5, обратной связи — R6. Причем PH и РЗ размещаются на панели в уплотнительном отсеке прибора, все резисторы — под панелью, а транзистор с диодами — в вентилируемом отсеке. Воздух для их охлаждения проходит через щели в крышке корпуса.

Электромагнитный вибрационный PH — это чувствительный элемент, реагирующий на повышение напряжения генератора. Контакты регулятора открывают или закрывают транзистор VT 1, который проводит или не проводит ток в обмотку возбуждения сопрягаемого Г273А. Состоит PH из ярма, сердечника с обмоткой, якорька с пружиной и термобиметаллической пластиной, нормально замкнутых К2.1 и нормально разомкнутых К2.2 контактов. Реле защиты, по сути, имеет аналогичную конструкцию. Единственное, пожалуй, отличие здесь — число рабочих контактов. Их у РЗ одна пара (К1.1).

Обмотки PH и РЗ содержат по 1224 витка провода ПЭТВ-0,27. Сопротивление каждой постоянному току

17,1 Ом. Зазор между контактами у регулятора напряжения должен быть 0,2—0,3 мм. У реле защиты этот параметр от 0,7 до 0,8 мм. Регулировка осуществляется перемещением держателя контактов и ограничителя хода якорька.

Для привода генератора необходим 500-ваттный однофазный двигатель. При отсутствии такового можно использовать и более распространенный трехфазный электромотор чуть большей мощности. Для работы в бытовой электросети его подключают с пусковым и рабочим конденсаторами (см. «Моделист-конструктор» № 2’86, 11’90, 12’91, 8’99).

Размеры шкива для получения требуемых 200 Гц от рассмотренного выше генератора, ротор которого (по отношению к валу электродвигателя) является ведомым, уточняют согласно пропорции:

(n1/n2)=(D2/D1); где n1 — частота вращения ротора электродвигателя, об/мин; n2— частота вращения ротора генератора, об/мин; D1 — диаметр шкива электродвигателя, мм; D2 —диаметр шкива генератора, мм.

В частности, при штатных D2 = 105 мм, n2- 2000 об/мин и n1= 2850 об/мин ведущий D1 должен составлять 74 мм. Приводной ремень лучше взять клиновой (например, от стиральной машины).

В качестве жесткой основы для сборки всей кинематики желательно использовать коробчатый каркас из стального уголка 25×25 мм. Габариты и другие параметры такого агрегата во многом зависят от используемого двигателя.

Корпус должен быть закрытым, исключающим случайные прикосновения к клиноременной передаче и токоведущим частям конструкции. Стенки — сетчатые, для лучшей вентиляции преобразователя. А крышка, выполняемая из добротного изоляционного материала (например, из текстолита толщиной 3 мм), служит одновременно и электрощитом с располагающимися на нем пускорегулирующим устройством типа магнитного пускателя, трехфазным азъемом «Нагрузка», светоуказателями «Сеть» и «Работа».

Чтобы гасить все виды вибраций, преобразователь следует устанавливать на небольших резиновых амортизаторах, а в целях электробезопасности — еще и надежно заземлять.

А.РОГОЖИН, с. Краснокумское, Ставропольский край