WordPress database error: [Table './meandr_base/anzpz_usermeta' is marked as crashed and last (automatic?) repair failed]
SELECT user_id, meta_key, meta_value FROM anzpz_usermeta WHERE user_id IN (1) ORDER BY umeta_id ASC

0

Испытательный стенд на основе лабораторного 9 А автотрансформатора

Радиолюбителю часто приходится проводить ремонтные работы различного оборудования. При этом надо проверять и налаживать всевоз­можную технику, учитывая изменения сетевого напряжения, т.к. различные устройства по-разному реагируют на изменение сетевого напря­жения. Поскольку наши электросети не отлича­ются стабильностью сетевого напряжения, то при ремонте и наладке лабораторный автотранс­форматор незаменим. О лабораторном авто­трансформаторе (ЛАТР), оснащенном автоном­ными измерителями тока и напряжения расска­зывается в этой статье.

Использование ЛАТР не всегда удобно.

Tout d'abord, ЛАТР не имеет гальванической развязки с электросетью.

Deuxièmement, неудобно пользоваться ЛАТРом, когда нужно к нему подключать амперметр и вольт­метр. Технику безопасности требуется соблюдать неукоснительно. Поэтому первую проблему реша­ют применением разделительного трансформато­ра. Со второй задачей все уже не так просто, как может показаться на первый взгляд.

К примеру, любой сетевой трансформатор (СТ) после перемотки первичной обмотки (I) нуж­но проверять на величину тока «холостого хода» (IXX). После разборки с последующей сборкой СТ ток IXX может возрасти в несколько раз. Для мало­мощного СТ такое явление чревато сильным пе­регревом и отказом. У маломощных СТ ток IXX обычно не превышает нескольких десятков мА, а у мощных СТ он больше, в 10-20 раз.

Амперметр ЛАТРа должен измерять ток в очень широких пределах. Причем нужен не инди­катор тока (с большой погрешностью), а досто­верный измеритель. Из-за этого и приходится «привязывать» к ЛАТРу два измерительных при­бора (амперметр и вольтметр), что весьма не­удобно. Ведь всякий раз два прибора приходится отключать, а потом снова подключать к ЛАТРу.

Использование цифровых мультиметров

В данном случае возникают проблемы и с ис­пользованием простых мультиметров.

Например, простые цифровые мультиметры се­рии 8300 вовсе не предназначены для измерения переменного тока – в них есть только амперметр постоянного тока. Более дорогие цифровые муль­тиметры 8900 имеют только два поддиапазона для измерения переменного тока: 200 мА и 20 А. На пределе 20 А измерять ток до 100 мА проблематич­но. Переход на предел 200 мА, казалось бы, решает данную проблему. Однако даже кратковременное превышение тока на этом пределе (свыше 200 мА) таит в себе новый сюрприз. Перегорает штатный предохранитель, который установлен внутри муль­тиметров серии 8900. А ток через прибор скачком возрастает, например, при измерении IXX в момент включения в сеть маломощного СТ. Для замены пре­дохранителя нужно всякий раз разбирать прибор.

Кроме сказанного, для цифровых мультимет­ров необходимо отдельное питание, гальваниче­ски не соединенное с контактами (выводами) са­мого ЛАТРа. Налицо масса неудобств.

Длительно используя эти приборы совместно с ЛАТРом, особенно при ремонтах СТ, хочется из­бавиться от всех вышеперечисленных неприят­ностей. Кроме того, и для измерения переменно­го напряжения эти приборчики, плохо подходят. У них имеется два предела для измерения пере­менного напряжения: один – до 750 В, а второй – до 200 В.

Чтобы избавиться от всех вышеперечисленных проблем, была изготовлена конструкция, схема которой показана на рис.1. Собрав эту конструк­цию, удалось навсегда избавиться от неприятных и надоедливых соединительных работ. Как видно из схемы, сам ЛАТР скромно разместился в цент­ре схемы, а его окружили новые приборы, делаю­щие работу с ЛАТР более комфортной.

Figure. 1

Ограничение пускового тока ЛАТР

Еще одно, что порядком досаждало, – это большой пусковой ток самого ЛАТРа. Он возника­ет при каждом подключении ЛАТРа к электросе­ти. Решено было устранить и этот недостаток.

Система ограничения пусковых токов должна сама очень быстро самовосстанавливаться, ина­че пропадание напряжения сети (или глубокий «провал» напряжения) с его последующим появ­лением приведет к неготовности системы «плавного» пуска. Если алгоритм работы не предусма­тривает быстрого самовосстановления, то сис­тема сможет защищать ЛАТР только при первом подключении к электросети. Так как с этим нель­зя мирится, то в устройстве применена надежная схема на двух разных типах реле (К1 и К2).

Работает схема так. При поступлении напря­жения на ЛАТР (через выключатель SA1) ток че­рез обмотку ЛАТРа будет ограничен мощным ре­зистором R5. Контакты реле К1.1 разомкнуты. Пока напряжение не поступит на обмотку этого реле (К1), ток обмотки ЛАТРа остается ограни­ченным. До тех пор, пока не сработает реле К2, напряжение на реле К1 поступить никак не может, поскольку своими нормально замкнутыми кон­тактами К2.1 реле К2 шунтирует цепь питания об­мотки реле К1. Резистор R4 служит для предот­вращения подгорания контактов маломощного реле К2.1 во время коммутации конденсатора С3, имеющего значительную емкость.

Спустя некоторое время (примерно 1…2 с) ре­ле К2 включается, размыкая контакты К2.1. Начи­нает заряжаться конденсатор С3. Через некото­рое время включается и реле К1. Своими контак­тами оно замыкает ограничительный резистор R5, и ЛАТР оказывается подключенным к электро­сети полностью. Как только исчезает напряжение электросети, первым разряжается конденсатор С2, так как постоянная времени цепи К2R2С2 на­много меньше постоянной цепи К1С3. Тут же за­мыкаются контакты К2.1. Посредством резистора R4 происходит экстренный разряд конденсатора С3. Таким образом, схема очень быстро подготав­ливается для повторного включения ЛАТРа.

Поскольку данный ЛАТР 9-амперный, то в це­пи его первичной обмотки установлен предохра­нитель на ток 20 А. Для подавления нежелатель­ных всплесков напряжения, параллельно обмот­ке ЛАТРа установлена демпфирующая RC-цепочка R6С4.

Амперметр et voltmètre

Они являются своеобразными изюминками данной схемы. Внешне, как для измерительных схем, все выглядит совсем просто. Остановимся на амперметре. Он – с линейной шкалой. Шкала сохраняет свою линейность во всем диапазоне измерения токов – от 20 мА до 10 А.

Амперметр имеет три поддиапазона для из­мерения тока: 0…200 мА; 0…2 А и 0…10 А. При­чем используется одна штатная (заводская шка­ла) измерительной головки.

Сложности с «математикой» при определении токов, т.е. при снятии показаний со шкалы, здесь самые минимальные. Впрочем, они несравнимы со многими шкалами заводских стрелочных тес­теров, в которых можно легко ошибиться при снятии показаний. Принцип измерения тока за­ключается в свойстве диодов в самой схеме мос­тового выпрямителя. Чем меньше сопротивле­ние резистора R10 – R12, тем меньше выходное напряжение мостового выпрямителя, соответст­венно, меньше и показания амперметра.

Изменяя сопротивление резистора, включен­ного между «+» и «-» мостового выпрямителя, мы расширяем диапазон измерений амперметра в сторону больших токов.

Вольтметр переменного тока практически ли­неен в диапазоне от 1 и до 300 В. Это достигнуто благодаря применению кремниевого диода. Ди­од выведен из режима микротоков, где выпрями­тели с кремниевыми диодами показывают «что угодно» и работают при токах в несколько милли­ампер. Режим миллиамперных токов для диода задан резистором R7. Показания микроампер­метра PV1 численно представляют собой уже на­пряжение в вольтах.

В приборе использована 30 В головка вольт­метра, рассчитанная исключительно на постоян­ный ток, которая используется для измерения переменного напряжения в пределах 0…300 В.

Détails

Резистор R5 – мощный проволочный. Его но­минал выбирают исходя из максимального огра­ничения броска тока. Желательно в качестве R9 и R7 использовать прецизионные резисторы с до­пуском ±1 %. Это обеспечит долговременную ста­бильность показаний вольтметра.

Резистор R10 (1 Ом) мощный проволочный ПЭВ-7,5. В качестве мощных резисторов R11 и R12 использованы отрезки монтажных проводов. Их длину подбирали экспериментально. Осталь­ные резисторы в схеме могут быть любого типа.

Электролитические конденсаторы также мо­гут быть любого типа на соответствующее напря­жение и емкость. Конденсаторы С1 и С4 – типа МПТ-95. Вместо них можно применить и другие, например, К73-17, на напряжение 630 В или больше. Номинал конденсатора С1 ограничивает ток через обмотки реле. Этим определяется и выбор реле.

В данной схеме ограничения тока использова­лись разные типы реле. Если установлены кон­денсаторы С2 и С3 на рабочее напряжение 25 В, то реле должно надежно срабатывать при напря­жении 15 В. Реле К1 типа РЭС-32, паспорт РФ4.500.335-02, все его контакты включены па­раллельно. При выборе типа реле учитывается ток нагрузки, так как контакты реле должны быть рассчитаны на требуемый ток.

В качестве маломощного реле К2 использова­лось РЭС-15, паспорт РС4.591.001.

Диод VD5 может быть любого типа. Светодиод HL1 зарубежный, красного цвета свечения.

Мощные диоды VD7-VD10 также могут быть любыми кремниевыми. Чем они мощнее, тем лучше — меньше будут нагреваться при больших токах в нагрузке. В данной схеме к диодам VD7-VD10 предъявляется одно важное требова­ние — они должны выдерживать максимальный ток нагрузки. В данном случае 9 А. Диоды разме­щены на одном общем пластинчатом радиаторе площадью около 100 см2.

Очень хорошо подходят мощные зарубежные диодные мосты, например, типа MB5010 (50 А, 1000 В). Они очень удобны, так как для их крепле­ния нужен всего лишь один винт для установки на радиатор.

К диоду вольтметра VD6 требования жестче. Тут нужен диод на напряжение не менее 400 Вис минимальным обратным током. В связи этим был выбран диод типа 1N4007 (1 А, 1000 В).

О выборе измерительных головок

Автор использовал для амперметра «головку» типа М592-4, а для вольтметра – типа М4200. В данную схему допустимо устанавливать как ме­нее чувствительные (единицы и десятки мА) «го­ловки», так и более чувствительные (микроамперные, на ток полного отклонения 50…100 мкА). При этом шунтами R8-R12 добиваются необхо­димых показаний «головок».

В качестве вольтметра подходит фактически любая «головка» постоянного тока, которая наст­раивается подбором резистора R7. Если ток от­клонения «головки» повышенный (несколько мА), то нужно удалить из схемы резисторы R8 и R9. Если этого недостаточно, то уменьшают также и сопротивление резистора R7, увеличивая при этом его мощность.

Например, использованная автором в качест­ве амперметра, «головка» имела внутренний шунт, и ее ток полного отклонения был примерно

100 мА. То есть дополнительный резистор Р10 амперметра был нужен для обеспечения её рабо­ты на поддиапазоне 200 мА.

Конструкция прибора

Как сам ЛАТР, так и все другие элементы схе­мы размещены в корпусе. Из соображений тех­ники безопасности от применения металличес­кого корпуса решено было отказаться. Был ис­пользован «корпус» – готовый посылочный ящик. Картон толщиной 4 мм, скрепленный со всех сто­рон рейками, вполне нормально справляется с вероятной деформацией от крепежа массивного ЛАТРа. Хоть это и не очень эстетично, но исполь­зовался такой вариант практического воплоще­ния конструкции, который максимально упростил и ускорил этот процесс. Делал для себя, а не на выставку или на продажу.

Auteur : Алексей Зызюк, г. Луцк
Source : Радиоаматор №1/2017

administrateur

Laisser un commentaire

Your email address will not be published. Required fields are marked *