Центр керування живленням у гаражі

Центр керування живленням у гаражі

До космосу запропонована розробка жодного стосунку, зрозуміло ж, не має. ЦКЖ у даному випадку — центр керування лише живленням електрообладнання, а не польотами у Всесвіт. Конструктивно виконаний у вигляді компактного електрощита, він містить найнеобхідніші для гаража блоки-автомати. Тут і загальний розподільний пристрій, і терморегулятор для льоху, і пункт зарядки автомобільного акумулятора, і спеціальний модуль підключення трифазного двигуна до побутової мережі 220 В, і стабілізоване джерело електроживлення. Причому все це зібрано з деталей, доступних навіть для «глибинки». Працює ЦКЖ надійно і бездоганно.

Розподільний пристрій складається з автомата захисту від короткого замикання і перевантажень у мережі QF1 типу АЕ1031М-2УХЛ4 зі струмом відключення 25 А, пари звичайних електророзеток XS1—XS2 і двох клавішних вимикачів, виведених на лицьову панель. Що стосується монтажу і електричної розводки кабелів, то виконані вони на текстолітовій або гетинаксовій платі розмірами 350x350x10 мм, що встановлюється всередині кожуха (корпусу) щита.

Центр управління живленням гаражного електрообладнання
Центр управління живленням гаражного електрообладнання:
1 — шини вводу, ізольовані; 2 — світильник на гнучкому підвісі (з фіксацією положення в робочій зоні); 3 — реле часу (типу 2 РВМ); 4 — панель терморегулятора; 5 — панель стабілізаторного джерела електроживлення; 6 — панель розподільного пристрою; 7 — електрокабель виводу (для підключення навантаження, 5 шт.); 8 — кожух захисний, металевий; 9 — заземлення ЦКЖ; 10 — панель пункту зарядки автомобільного акумулятора з модулем підключення трифазного двигуна до побутової електромережі.

Терморегулятор для льоху майструвати складніше — таки електроніка! Призначений він для підтримки оптимальної, з точки зору фахівців, температури (+4 °С), що забезпечує найкращу збереженість овочів у зимовий час. Влітку ж — служить для включення вентиляції і сушіння льоху.

В якості датчика температури використано ртутний електроконтактний термометр, який включений у ланцюг зміщення транзистора VT1. Вихідний же каскад зібрано на VT2.

У вихідному стані, коли контакти термодатчика розімкнуті, обидва напівпровідникові тріоди закриті. Напруга подається через нормально замкнуті контакти К1.1 реле К1 на нагрівач. Останній починає працювати — і температура в льоху підвищується. А коли вона досягає заданого значення, контакти термометра, замикаючись, підключають резистор R1 до бази VT1 і відкривають вхідний каскад. Той, у свою чергу, відкриває транзистор VT2.

Спрацьовує реле К1. Розмикаючи контакти К1.1, воно відключає нагрівач від мережі. Але одночасно з цим підключає контактами К1.2 вентилятор повітряного охолодження. Температура в льоху знижується і доходить до того, що контакти термометра розмикаються. Відразу ж спрацьовують обидва транзистори, і реле виявляється безструмним. Підключивши нормально замкненими контактами К1.1 нагрівач знову до мережі, воно розмикає К1.2 і відключає вентилятор. Щоб запобігти при цьому пробою транзистора VT2, реле зашунтовано діодом VD1. Він-то і гасить ЕРС самоіндукції, що виникає в обмотці при закритті вихідного каскаду.

Принципові електричні схеми розподільного пристрою і терморегулятора, а також друкована плата терморегулятора.
Принципові електричні схеми розподільного пристрою і терморегулятора, а також друкована плата терморегулятора.

У літній період на вентилятор лягає велике навантаження — забезпечувати повітрообмін у просушиваному льоху. Щоб полегшити такий напружений режим, вентилятор включають у мережу через реле часу типу 2РВМ — двопрограмне, годинникового типу з самозаводящимся механізмом (воно на схемі умовно не показано). Перша і друга програми розраховані на роботу протягом 24 годин, що дозволяє легко встановлювати час періодичного включення вентилятора. Рекомендується, зокрема, програмування десятихвилинних перерв після кожних 20 хвилин його роботи. Розглянуту схему терморегулятора можна з успіхом використовувати для підтримки необхідного теплового режиму не тільки в льоху, але й в інших приміщеннях. Наприклад, в гаражі, сараї, курнику, інкубаторі, теплиці і так далі. Причому встановлювана температура залежить лише від типу застосованого електроконтактного термометра.

Тепер про деталі. В якості VT1 підійдуть МП25, МП26, МП39—МП42 з будь-яким буквенним індексом; VT2 — П201 — П203, П213—П217; реле ж повинно бути розраховане на 12 В і мати контакти, що витримують навантаження до 1 кВт. Трансформатор — ТВК-110ЛМ-К або будь-який інший з напругою на вторинній обмотці від 14 до 20 А і потужністю 10—20 Вт.

Приступаючи до налаштування, гнізда роз’єму XS1 тимчасово з’єднують проводовою перемичкою. Якщо при цьому реле «не реагує», то замикають виводи емітера і колектора VT1, а підбором R3 досягають надійного спрацювання К1.

Після видалення обох перемичок реле повинно «відпустити», а при повторному замиканні гнізд роз’єму XS1 знову спрацювати. В іншому випадку підбирають R1 з потрібним номіналом або замінюють VT1 на інший, з більшим статичним коефіцієнтом передачі по струму.

Стабілізоване джерело електроживлення дозволить обійтися без батарейок при експлуатації радіоприймача, аудіомагнітофона, електронних годинників, електронних ігор. Зібраний він на мікросхемі КР142ЕН2Б. Має захист від коротких замикань у навантаженні і дозволяє регулювати вихідну напругу від 2 до 24 В при струмі 0,5 А. Якщо замість КР142ЕН2Б використати КР142ЕН1Б, то регульована напруга становитиме лише 2—12 В.

Що стосується інших елементів схеми, то не можна не відзначити, що трансформатор Т1 тут, як і раніше, ТВК-110ЛМ-К або йому подібний. Вказаний на схемі транзистор КТ603 можна замінити на КТ630, працюватиме анітрохи не гірше. В якості ж VT2 краще використовувати КТ803А. Причому йому потрібен теплоотводячий радіатор з площею охолодження 30 см2. Монтаж — друкований, на 2-мм фольгованому текстоліті або гетинаксі.

Пункт зарядки автомобільного акумулятора також виконано друкованим способом за добре зарекомендувавшою себе на практиці схемою. Плата — з 1,5—2-мм фольгованого текстоліту (гетинаксу). Правильно зібраний блок починає працювати, як правило, відразу і забезпечує зарядку 12-вольтових акумуляторних батарей струмом до 15 А. Причому струм заряду можна змінювати ступенями через 1 А.

Передбачено можливість автоматичного вимкнення, коли акумулятор повністю заряджаться. Слід зауважити, що схема не боїться короткочасних замикань у ланцюзі навантаження і обривів у ній. А конденсаторна збірка на вході дозволяє використовувати входять до неї елементи (при відключеному зарядному пристрої) для включення трифазного напівкіловатного двигуна в побутову мережу (220 В, 50 Гц).

Принципові електричні схеми і відповідні їм друковані плати
Принципові електричні схеми і відповідні їм друковані плати (з вказівкою розпайки радіоелементів і вузлів):
I — стабілізованого джерела електроживлення; II — пункту зарядки автомобільного акумулятора.

Магазин конденсаторів складається з чотирьох конденсаторів сумарною ємністю 37,5 мкФ. Перемикачами SA1—SA4 можна легко створювати різні комбінації електроємностей, змінюючи тим самим установку зарядного струму. Наприклад, для отримання 11 А необхідно лише замкнути тумблери SA1, SA2 і SA4.

Є сенс розглянути роботу запропонованої схеми більш детально. Припустимо, що на виході ХР2 знаходиться батарея акумуляторів, а перемикачами SA1 — SA4 встановлено необхідний зарядний струм. В такому випадку при натисканні SB1 «Пуск» спрацює реле К1. Контактами К1.1 воно заблокує кнопку SB1, а за допомогою К1.2 підключить до акумулятора ланцюг автоматичного відключення пристрою. Остання пара контактів необхідна для того, щоб виключити можливість розрядки акумулятора (після відключення схеми від мережі) через діод VD5 і резистори R3—R5. Потенціометр R4 потрібен для встановлення порогу спрацювання реле R2 (при напрузі на виході ХР2, рівному напрузі повністю зарядженого акумулятора).

Коли ж напруга на клемах у акумулятора досягне 14,5—15,2 В, відкриються стабілітрон VD7 і транзистор VT2. Відразу спрацює реле К2 і відключить від мережі пункт зарядки.

Аналогічний результат буде і при порушенні контакту в ланцюзі навантаження. Адже напруга на ХР2 в такому випадку повинна буде різко зрости. Спрацює реле К2 і відключить всю схему від мережі. Причому аварійне відключення відбудеться при будь-якому положенні рухівки змінного резистора R4.

Деталі тут — найпоширеніші. В якості VT1, наприклад, добре підійдуть КТ801А, КТ602, КТ603, П701. А на місці VT2 непогано спрацюють МП37, КТ315, КТ312, КТ601-КТ603. Реле К1 бажано взяти типу МКУ-48, розраховане на 220 В, а К2 — типу РЭС-15 або будь-яке інше на 12 В. Діоди Д247, Д246 і Д305 розміщуються на радіаторі загальною площею охолодження 300 см2.

Ємності С1—С4 складені з паралельно з’єднаних конденсаторів типу КБГ-МН, МБГЧ (МБГО, МБГП). Причому робоча напруга КБГ-МН і МБГЧ, розрахованих на роботу в ланцюгах змінного струму, повинна бути не менше 400 В. А у всіх інших типів — не менше 600 В. Конденсатори С5—С7 — К50-3, К50-6, ЕГЦ.

Трансформатор Т1 виконано на магнітопроводі Ш32х100. Обмотка I — 320 витків ПЭВ-2 діаметром 1,16 мм, II — 34 витки ПЭВ-2 діаметром 2,46 мм.

У модулі включення трифазного електродвигуна використовується блок конденсаторів, встановлений у зарядному пристрої. Щоб залучити його до роботи в новій якості, необхідно поставити пакетний перемикач SA5, а також тумблери SA1—SA4 в положення, виділене на щиті відповідним знаком. Контакт Q2 тоді служить для зміни напрямку обертання електродвигуна, а Q1 — для підключення останнього до мережі 220 В. Замість «пакетника» SA5 можна скористатися саморобкою, зібраною з трьох мікроперемикачів типу МП, які приводяться в дію одночасно однією ручкою. Якщо знадобиться включити зарядний пристрій, то SA5 ставлять в положення «Заряд» (як на схемі), a SA1 — SA4 — на будь-який заданий струм заряду.

«Моделіст-конструктор» № 10’2000, А. НАРВАТОВ, інженер

Рекомендуєм почитати

  • ЗОЛОТІ РУКИ ХАРКІВЧАН (МІКРОЛІТАК ХАІ-20)
    Любов до техніки у харків'ян давня традиція. Ще з часів будівництва легендарного Тракторного, ще з перших випусків авіаінституту, ще з перших передвоєнних робіт Харківської ДТЗ та Палацу...
  • АЕРОЦИКЛ
    Ідея створення цього транспортного засобу зародилася у мене давно, після перегляду сюжету у програмі «Це ви можете» про лижники з ранцевими аерорушіями. Було видно, що ноги моторизованих...