Вильямс Никитин - В помощь радиолюбителю. Выпуск 2
Рис. 20. Определение начала и конца обмоток
Для питания трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети используют конденсатор, сдвигающий фазу напряжения питания одной из обмоток. Подключение фазосдвигающего конденсатора к обмоткам двигателя, соединенным звездой, показано на рис. 21. Подключение фазосдвигающего конденсатора к обмоткам двигателя, соединенным треугольником, показано на рис. 22.
Рис. 21. Подключение конденсатора к обмоткам, соединенным звездой
Рис. 22. Подключение конденсатора к обмоткам, соединенным треугольником
Емкость конденсатора в микрофарадах определяется по формуле
где Iф — ток фазы электродвигателя, A; Uсети — напряжение однофазной сети, В; k — 2800 при соединении обмоток звездой, k = 4800 при соединении обмоток треугольником. Конденсатор должен быть рассчитан на рабочее напряжение не менее 300 В, и быть бумажным или типа МБГЧ или К42-19. Мощность двигателя при использовании фазосдвигающего конденсатора составляет 50–60 % от номинальной.
6.2. Трехфазный двигатель в однофазной сети
Кухаренко А. [17]
Невозможность получения номинальной мощности двигателя при использовании фазосдвигающего конденсатора объясняется тем, что такая схема не обеспечивает сдвига фаз в обмотках статора, равного 120°, так как две обмотки включены противофазно и лишь в третьей создается сдвиг фазы, не равный 180°. Поэтому для достижения номинальной мощности двигателя необходим сдвиг фаз каждой обмотки относительно любой другой на 120°. Принципиальная схема, обеспечивающая такой режим, приведена на рис. 23.
Рис. 23. Схема преобразователя однофазного напряжения в трехфазное
Устройство представляет собой резистивно-индуктивно-емкостной преобразователь однофазного напряжения сети в трехфазное и пригоден для питания двигателей мощностью до 2,5 кВт. Он содержит дроссель с воздушным зазором и RC-цепи, создающие сдвиг фаз обмоток двигателя, равный 120°. Конденсаторы С1 и С2 — частотные, типа МБГЧ или К42-19. При значениях элементов, указанных на схеме, выходная мощность преобразователя Р = 1 кВт. Для этого дроссель содержит 600 витков (Wl = W2 = 150 витков, W3 = 300 витков) провода ПЭВ диаметром 1,4 мм и Ш-образный сердечник с сечением среднего керна 16 см2. Воздушный зазор подбирается таким, чтобы индуктивное сопротивление дросселя (всей обмотки) на частоте 50 Гц равнялось 110 Ом.
Для других значений мощности можно пересчитать элементы схемы по формулам:
C1 = 80P; C2 = 40P; R1 = 140/P; W = 600/P; XL = 110/P; S = 16P; d = 1,4P,
где мощность P выражена в кВт, емкости указаны в мкФ, R1 и XL — в омах, S (сечение магнитопровода дросселя) — в см2, d (диаметр провода обмотки дросселя) — в мм.
Глава 7
ЭЛЕКТРОННЫЕ ИГРЫ
7.1. Кто сильнее? [18]
С помощью простого прибора можно соревноваться в силе сжатия ладоней. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 24. К входным клеммам ХТ1 и ХТ2 присоединяются датчики — металлические трубки, при сжатии которых изменяется сопротивление между клеммами: чем больше сила сжатия, тем меньше это сопротивление. В результате нарастает напряжение на базе транзистора и увеличивается его коллекторный ток, измеряемый стрелочным прибором РА1.
Рис. 24. Схема и внешний вид измерителя силы
Вместо МП39 можно использовать транзистор КТ361 с любым буквенным индексом, при этом понадобится лишь подобрать сопротивление резистора R1. Стрелочный прибор может быть любого типа с пределом измерения 100–200 мкА. Питание прибора производится от батареи для карманного фонаря 3336.
7.2. «Красный или зеленый»
Верхало Ю. [19]
В этой игре очередной играющий должен угадать, лампа какого цвета загорится после нажатия им кнопки, — красная или зеленая. В случае угадывания играющему начисляются очки.
Принципиальная схема устройства приведена на рис. 25.
Рис. 25. Принципиальная схема игры «Красный или зеленый»
В исходном состоянии на аноды тиристоров VS1 и VS2 подано положительное напряжение относительно катодов с мостового выпрямителя на диодах VD1-VD4, подключенного к вторичной обмотке III сетевого трансформатора Т1. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С1.
Конденсатор С2 подключен к обмотке II трансформатора и перезаряжается с каждым полупериодом сетевого напряжения. Поэтому в момент нажатия кнопки SB1 полярность напряжения на С2 может быть любой. Если на правом по схеме выводе конденсатора положительный потенциал, отопрется тиристор VS1 и загорится лампа HL1. Если же отрицательный — загорится лампа HL2 открывшимся тиристором VS2. Для приведения схемы в исходное состояние достаточно нажать на кнопку SB2.
В качестве сетевого трансформатора можно использовать телевизионный унифицированный выходной трансформатор кадров ТВК-70 или ТВК-110Л2, применив обмотку с выводами 3–4 как вторичную. Лампы 26 В, 0,12 А.
7.3. Электронная «кость»
Банников В. [20]
Предлагаемое устройство предназначено для замены игральной кости электронной схемой с цифровой индикацией выпавших очков. Принципиальная схема устройства показана на рис. 26.
Рис. 26. Принципиальная схема игральной «кости»
Задающий импульсный генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2. Частота повторения его импульсов определяется напряжением на конденсаторе C1. При нажатии на кнопку SB1 происходит быстрый заряд конденсатора С1 через резистор R2 и запускается генератор, формируя импульсы с частотой повторения около 10 Гц. С вывода 4 DD1.2 импульсы подаются на вход микросхемы DD2 К176ИЕЗ, которая представляет собой счетчик-делитель по модулю 6 с дешифратором для вывода информации на семисегментный индикатор. На выходе дешифратора появляются быстро сменяемые коды, соответствующие числам от 0 до 5, отображаемые цифровым индикатором HG1. Для получения чисел от 1 до 6 установлен дополнительный дешифратор на элементах DD1.3, DD1.4 и транзисторах VT2, VT9. После отпускания кнопки SB1 конденсатор С1 медленно разряжается, частота генератора плавно уменьшается и смена цифр на индикаторе становится все реже и реже, пока колебания не прекратятся. Тогда индикатор отобразит одну из цифр от 1 до 6, которая будет высвечиваться постоянно, пока вновь не будет нажата кнопка SB1.
В качестве HG1 в устройстве использован вакуумный катодолюминесцентный одноразрядный индикатор ИВ-6. Кроме пронумерованных на схеме выводов анодов-сегментов, выводы катода — 7 и 8, вывод сетки — 9. Сигналы с выходов дешифратора подаются на аноды-сегменты через ключи-инверторы на транзисторах VT1-VT9.
Устройство питается от сети с помощью мостового выпрямителя VD4 с гасящим конденсатором С6, рассчитанным на рабочее напряжение не менее 600 В, и параметрическим стабилизатором па стабилитронах VD2, VD3 с выходным напряжением около 24 В. В цепь накала индикатора HG1 включены резисторы R4, R10, образующие делитель напряжения.
Падение напряжения на резисторе R10 используется для питания микросхем и транзисторов устройства. Все элементы устройства находятся под напряжением сети. Поэтому их нужно тщательно изолировать от металлического корпуса.
Глава 8
ОХРАННЫЕ СИСТЕМЫ
8.1. Устройство охранной сигнализации
Рубцов В. [21]
Устройство представляет собой емкостное реле и вырабатывает звуковой и световой тревожный сигнал при приближении человека к двери на расстояние ближе 1 м. Этим оно отличается от широкораспространенных охранных устройств, поднимающих тревогу при разрыве шлейфа или срабатывании механического переключателя.
Принципиальная схема устройства приведена на рис. 27.
Рис. 27. Принципиальная схема устройства охранной сигнализации
Чувствительным датчиком является антенная проволочная сетка размерами 0,5x0,5 м, входящая в состав колебательного контура L1, С5, С6, C1, С2. Резонансная частота этого контура, около 90 кГц, определяет частоту колебаний генератора, собранного на транзисторе VT1. Колебательный контур L2, С8 настроен в резонанс с частотой генератора. Приближение к датчику изменяет емкость контура генератора, что влияет на частоту генерации. Контур L2, С7 расстраивается, и ранее открытый транзистор VT2 запирается. На его коллекторе появляется близкое к питанию напряжение, которое, превысив порог стабилизации VD3, открывает транзистор VT3. От коллекторного тока VT3 срабатывает реле Р1 и своими контактами замыкает исполнительную цепь, включая звонок и лампочку.
