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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 180~250W 출력의 펌프 전기 모터 과부하로부터 작동 및 보호를 자동화합니다. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
정원사 및 정원사(근처에 저수지 또는 우물이 있는 경우)에게 없어서는 안될 보조자는 "Malysh" 및 "Strumok" 유형의 180...250W 전력을 갖춘 전기 펌프입니다. 그러나 때로는 이러한 열심히 일하는 사람들에게 문제가 발생합니다. 주전원 전압 표준 위반으로 인한 고장, 전기 모터의 고정자 권선 과열, 회 전자 걸림 및 결과적으로 고정자 권선을 통해 허용할 수 없는 전류 증가, 저수지에 물이 부족하거나 탁도가 있습니다. 180~250W 전력의 전기 펌프의 최대 허용 작동 모드에 대한 자동 제어 및 보호를 위해 개발한 회로는 거의 모든 문제로부터 친구를 구할 수 있습니다(그림 1). 언뜻보기에 계획은 매우 복잡하지만 그렇지 않습니다. 이 회로는 사실상 조정이 필요하지 않은 디지털 및 아날로그 마이크로회로를 사용합니다.
퓨즈 FU1은 회로에서 안전망으로 사용됩니다. 퓨즈가 끊어지면 TV의 절반이 타버린다는 사실을 누가 모르겠습니까? 전자 장치는 장치나 메커니즘을 보호할 때 훨씬 더 빠르고 안정적으로 작동합니다. 또한 회로에는 릴레이 요소가 없습니다. 요즘에는 극단적인 경우, 절망적인 상황에서만 옵토커플러, 사이리스터, 트라이액이 있기 때문에 릴레이, 접촉기, 자기 스타터를 사용해야 합니다. 비싸고 신뢰성이 떨어지는 기계적 접점 대신 위의 접점을 사용해야 합니다. 전자 장치. 네트워크 전압 조정기는 자동 변압기 T1 및 스위치 SA1에 구축됩니다. 집의 전압이 200~230V로 안정적이더라도 서둘러 그 사용을 무시하지 마십시오. 이 회로를 조립하고 펌프 모터가 샤프트에 필요한 전력을 제공하는 공급 전압 범위를 테스트합니다. 예를 들어, 이 범위가 170...230V인 경우 스위치 SA1을 사용하여 네트워크 조정기의 출력 전압을 약 190V로 설정합니다. 앞으로는 허용 전압 하한을 공급되는 170V로 설정합니다. 모터 고정자 권선의 상한은 210V입니다. V 이 경우 전기 모터의 고정자 권선의 신뢰성과 내구성이 증가하고 전력 소비가 감소합니다. 네트워크 전압 조정기는 가정의 최소 전압 140V, 최대 260V(Uin = 220V 달성)에 맞게 설계되었습니다. 자동 변압기에서는 전력 변압기에 비해 2차 권선을 3~200배 더 얇은 와이어로 감을 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 400W 네트워크 변압기를 자동 변압기로 변환하면 최대 600~61W의 부하를 연결할 수 있습니다. TV ULPTsTI-270(TS-1-1)용으로 변환된 전원 변압기를 사용할 수 있습니다. 이 변압기의 2차 권선 I(3-318-1)에는 PEV-0,91 와이어 D0,8mm(단자 II)의 1턴이 포함되어 있습니다. 이렇게 하려면 변압기를 분해하고 모든 19차 권선과 차폐 포일을 제거해야 합니다. 나머지 35차 권선 위에 와이어 D1...10mm를 사용하여 권선 II-X를 감아야 합니다. 권선 II-IV에는 각각 3회전이 포함됩니다. VX 권선 - 각각 4회전. 스위치 SA250의 접점은 최소 300A의 전류에 맞게 설계되어야 합니다(일반 10-XNUMX섹션 스위치를 사용하여 섹션의 해당 접점을 병렬로 연결할 수 있음). AC 전압계의 측정 한계는 XNUMX~XNUMXV여야 합니다. 전류계의 측정 한계는 XNUMXA여야 합니다. 회로 L1C10, L2C11에는 5차 및 7차 고조파에서 고조파 왜곡을 억제하는 무효 전원이 있습니다. 이 소스는 장치의 효율성을 높이는 데 사용됩니다. 커패시터 C10, C11 및 초크 L1, L2의 값은 대략적으로 선택되지만 이러한 값을 적용하더라도 여전히 승리합니다. 이러한 정격을 보다 정확하게 계산하려면 펌프 모터 고정자 권선의 인덕턴스를 측정하고 권장 사항 [1]을 사용하여 계산해야 합니다. 전기 펌프의 작동은 트라이악 VS1(TS122-25)에 의해 제어됩니다. 출력 드라이버는 "OR" 요소 DD3.2, 트랜지스터 VT3, VT4 및 사이리스터 옵토커플러 U1을 기반으로 구축되었습니다. DD3.2 입력 중 하나 이상이 로그 "1"이면 VT4 트랜지스터 베이스에 로그 "0"이 있고 닫힙니다. 옵토커플러 LED가 켜지지 않고 VT4 베이스에 양극 전위가 없으며 닫혀 있습니다. 트라이악 VS1의 제어 전극에는 양의 전위가 없고 닫혀 있으며 펌프 모터의 고정자 권선에 공급 전압이 공급되지 않고 펌프가 꺼집니다. 트랜지스터 VT3.2의 베이스에 있는 DD0의 모든 입력에 로그 "4"이 있으면 양전위인 개방형 광커플러 LED가 켜지고 개방형 광커플러 사이리스터를 통해 양전위가 베이스에 공급됩니다. 트랜지스터 VT3이 열리고 제어 전극 트라이악 VS1에 양의 전위가 나타나고 열리고 전기 펌프가 작동하기 시작합니다. 모든 유형의 전력이 1~10W인 변압기 T20. 권선의 전압: U(wII) 12 V; U(wIII) 20V; 스위치 SA12에 의해 선택된 레귤레이터의 출력 전압에서 U(wIV) 1V. 안정화된 9V 전원 공급 장치는 다이오드 VD1-VD4, 제너 다이오드 VD5 및 트랜지스터 VT1, VT2에서 만들어집니다. 27V 전원 공급 장치는 다이오드 브리지 VD6-VD9에서 만들어집니다. 전기 펌프를 켜려면 DD3.2의 모든 입력에 로그 "0"이 있어야 합니다. 다이어그램에 따라 스위치 SA3을 하단 위치로 이동하여 펌프를 켜십시오. 저수지 또는 우물의 물 양과 채워지는 탱크에 따라 전기 펌프를 자동으로 켜거나 끄는 것은 디지털 칩 DD9-DD11의 회로를 사용하여 수행됩니다. LED HL1-HL4는 해당 수위 센서가 물 속에 있는지 여부를 나타냅니다. 이 방식의 작동은 [2]에 설명되어 있습니다. 수위 센서를 사용할 필요가 없으면 단순히 회로에 연결되지 않습니다. 자동화가 필요하지 않은 경우 이 회로는 간단히 조립되지 않고 DD11 요소의 핀 3.2이 공통 와이어에 연결됩니다. 과열로부터 펌프 모터 보호 회로는 비교기로 사용되는 연산 증폭기(OA) K140UD12와 DD4.1 트리거에 조립됩니다. 당연히 적절한 보정 회로를 갖춘 다른 연산 증폭기를 사용할 수도 있습니다. 서미스터 R17은 고정자 권선에 에폭시 수지로 접착되어 있습니다. 동시에 전기 모터 로터의 중심을 맞추고 베어링에 윤활유를 바르는 등의 작업을 수행합니다. 트리머 저항기 R19는 예를 들어 +80°C의 온도에서 비교기가 작동하는 데 필요한 임계값을 설정합니다. 고정자 권선의 온도가 이 수준을 초과하지 않으면 연산 증폭기 DA4의 역 입력 전압은 직접 전압보다 더 양의 값을 가지며 출력 6은 낮은 전위를 갖게 됩니다. 트리거 DD4.1은 "0" 상태에 있고 "OR" 요소 DD9의 입력 3.2에는 로그 레벨 "0"이 있어 전기 펌프 작동이 가능합니다. 고정자 권선의 온도가 +80°C로 증가하면 서미스터 R17의 저항은 연산 증폭기 DA4의 직접 입력에서 양의 전위가 역전위보다 커지는 값으로 증가하고 비교기는 갑자기 긍정적인 포화 상태를 취합니다. 로그 "6"은 출력 1에 나타나고 트리거 DD4는 상태 "1"로 설정됩니다. DD9의 "OR" 요소 입력 3.2에 로그 "1"이 나타나 펌프가 꺼집니다. HL3 LED가 켜지면 펌프 모터의 고정자 권선 온도가 허용 온도보다 높음을 나타냅니다. 트리거 DD4.1은 단일 상태로 유지되므로 SB1 "Set.0" 버튼을 누를 때까지 전기 펌프가 꺼집니다. 펌프 모터가 고정자 권선 전류를 초과하지 않도록 보호하는 회로는 비교기로 사용되는 연산 증폭기 DA3을 사용하여 구성됩니다. 변류기 TA1의 권수는 펌프 모터의 정상 작동 중에 권선의 전압이 2,5...3V가 되도록 실험적으로 선택됩니다. 3V의 기준 전압이 역 입력 DA1,7에 적용됩니다. 전압 진폭 직접 입력 3은 약 1,5V여야 합니다(트리밍 저항 R14로 설정). 이 경우 전기 펌프가 정상적으로 작동하는 동안 DA6의 출력 3은 로그 레벨 "0"을 가지며 트리거 DD2.2는 XNUMX 상태가 됩니다. 고정자 권선을 통과하는 전류가 허용되는 것보다 높으면 연산 증폭기 DA3의 직접 입력 3에서 포지티브 펄스의 진폭이 역 입력에서 기준 전압 값을 초과하고 비교기가 다음 상태로 롤오버됩니다. 양의 포화 상태입니다(그림 2의 타이밍 다이어그램 참조).
양극성 펄스는 비교기 출력에 나타나 DD2.2 트리거를 단일 상태로 설정합니다. HL2 LED가 켜져 고정자 권선 전류가 허용 한계를 초과했음을 나타냅니다. 동시에 출력 6 DA3의 펄스는 "OR" 요소 DD3.1 및 인버터 DD1.2를 통해 요소 DD5.1, DD6, DD7.1, DD7.2에 만들어진 원샷 장치의 입력에 공급됩니다. .7.3, DD8.1 및 펄스 카운터 DD8.2 .3, DD2(원샷 장치는 [34]에 설명되어 있음). 첫 번째 펄스(그림 7 참조)에서 원샷은 단일 상태로 전환됩니다. 트리밍 저항기 R9를 사용하여 단일 진동기의 펄스 지속 시간은 XNUMX~XNUMX초 이내로 설정됩니다. 펄스 카운터는 DD8 칩에서 만들어집니다. DD1의 입력 14에 펄스가 있을 때 DD8.2 카운터의 출력 2에 있는 논리 레벨 "8.1"은 5,12초 후에 나타납니다. 이런 일이 발생하면 DD12의 "AND" 요소의 입력 13, 3에 로그 "1"이 나타나고 인버터 DD1.4를 통해 트리거 DD4.2를 로그 "1"(출력 13) 상태로 설정합니다. ), 이 "1"은 "OR" 요소 DD12의 입력 3.2에 공급되고 전기 펌프를 켭니다. 예를 들어 펌프를 시작할 때와 같이 이 5,12초 동안 전류 과부하가 없으면 모노바이브레이터는 여전히 7~9초 동안 지속되는 단일 펄스를 생성하지만 DD13 로그 "1.3"은 입력 1에 나타나지 않습니다. "AND" 요소와 전기 펌프는 꺼지지 않습니다. 펌프를 시작한 후(HL2 LED가 켜진 경우) SB0 버튼을 눌러 DD2.2 트리거를 "1"으로 설정해야 합니다. 고정자 권선에 공급되는 필수 전압 표준을 준수하지 않도록 전기 펌프를 보호하기 위한 회로는 1임계 비교기 DA2, DA4를 사용하여 만들어지며 그 작동은 [4]에 설명되어 있습니다. VD10 다이오드의 음극에 있는 트리밍 저항 R9를 사용하여 포지티브 펄스의 진폭은 약 4V로 설정됩니다. XNUMX-임계값 비교기는 지침 [XNUMX]에 따라 설정됩니다. 예를 들어 전기 펌프가 170~210V의 공급 전압 범위에서 정상적으로 작동하는 경우 비교기의 하한 및 상한 응답 임계값을 이 전압으로 정확하게 설정해야 합니다. 펌프 모터의 전압이 170V 미만 또는 210V보다 높으면 11임계 비교기(다이오드 VD13, VD2.1의 양극)의 출력에 양의 펄스가 나타나 트리거 DD1을 로직으로 설정합니다. "1" 상태. HL3.1 LED의 빛은 전압 표준을 준수하지 않음을 나타냅니다. 동시에, "OR" 요소 DD1.2과 인버터 DD5,12를 통한 위의 펄스는 원샷 및 펄스 카운터의 입력에 공급됩니다. 마찬가지로 최대 허용 전류를 초과하는 경우와 마찬가지로 5,12초 후에 전기 펌프가 꺼집니다. 필요한 매개변수와의 전압 불일치 시간이 1초를 초과하지 않으면 전기 모터는 계속 작동합니다. SB1 "Set.0" 버튼을 눌러 HLXNUMX LED를 꺼야 합니다. 고려 중인 두 경우 모두(불일치 시간이 5,12초를 초과하지 않음) 카운터 DD8.1, DD8.2는 DD1 단안정의 역 출력 7에서 입력 15 및 2의 로그 "5.1"로 재설정됩니다. 7~9초 후 플립플롭. 설정. 우선, 주 전압 조정기를 사용하여 전기 펌프가 샤프트에 필요한 전력을 제공하는 전압 범위를 알아내야 합니다. 그런 다음 부하를 끈 상태에서 전원 공급 장치를 조정해야 합니다. 저항 R1을 선택하여 제너 다이오드 VD5를 통과하는 전류를 5...10mA 이내로 설정합니다. 트리머 저항 R2를 사용하여 안정기(커패시터 C3)의 출력 전압을 9V로 설정합니다. 커패시터 C5(24...30V)의 전압을 확인합니다. 전동펌프 대신 200W 백열전구를 설치하세요. 네트워크 및 전기 펌프의 매개변수에 따라 스위치 SA1을 선택한 위치로 설정하십시오. 다이어그램에 따라 스위치 SA3을 상단 위치(“Off”)로 설정합니다. 다이어그램에 따라 스위치 SA2("네트워크")를 맨 아래 위치로 설정합니다. SB1 버튼("Set."0)을 누릅니다. DD9의 "OR" 요소의 핀 13에 +3.2V 전압을 적용합니다. 램프가 켜져야 합니다(출력 드라이버와 트라이액이 제대로 작동하고 있다는 증거). LED HL1-HL3 중 하나라도 켜지면 전기 램프도 켜집니다. 이 경우 저항 R31의 납땜을 제거해야 합니다. 전기 램프가 꺼지면 이는 출력 드라이버와 트라이악의 작동 가능성도 나타냅니다. 다음으로 위의 방법을 사용하여 회로를 설정하는데, 모든 것이 컴퓨터 기술의 원리("0" 또는 "1")에 따라 수행되므로 어렵지 않습니다. 문학 :
저자: A.N. 만코프스키
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