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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
O segundo vento da geladeira. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Manual do eletricista Os refrigeradores de compressão e adsorção geralmente falham devido ao fato de seus relés eletromecânicos ou disjuntores baseados em placas bimetálicas falharem. As primeiras servem para acionar motores elétricos síncronos que atendem ao sistema de compressão do refrigerador, e as segundas são a base de sistemas para rastrear e manter a temperatura dos freezers em um determinado nível [1]. O motivo da falha de ambos é o desgaste ou algum tipo de dano mecânico nos contatos de mola desses dispositivos. Especialmente o ego se aplica a modelos desatualizados de geladeiras. E muitas vezes pode-se ver como, devido a uma avaria insignificante, mas difícil de reparar (devido à falta de aparelhos sobressalentes), aparelhos que ainda são bastante adequados para uso são jogados fora. O material tenta eliminar esse tipo de mau funcionamento em eletrodomésticos. Sabe-se que hoje é perfeitamente possível substituir o esquema desatualizado de partida de motores elétricos assíncronos usando um relé de partida por um circuito de capacitor. Não há contatos mecânicos nele [2]. O seguinte pode ser dito sobre o dispositivo de controle de temperatura no freezer. Como a geladeira funciona em um apartamento onde a temperatura é mantida ao longo do ano dentro de limites confortáveis bastante estáveis (usando sistemas de ar condicionado, aquecimento centralizado etc.), nessas condições a diferença de temperatura entre o ambiente do apartamento e o freezer ( um refrigerador funcionando corretamente) permanece quase inalterado. O sistema de controle de temperatura desse refrigerador apenas "alimenta" o freezer com porções estáveis \u1956b\uXNUMXbde frio, iguais ao fluxo de saída para o ar da sala. Portanto, para manter a temperatura no nível desejado, não é necessário monitorar as mudanças de temperatura, mas basta determinar o tamanho das porções de frio. Isso pode ser feito indiretamente calculando os intervalos de tempo entre ligar e desligar o compressor do refrigerador, nos quais o sistema de controle de temperatura está funcionando corretamente. Então, em uma geladeira com falha no controle térmico, tendo caído certos e constantes intervalos de operação e inatividade do compressor, obteremos uma temperatura bastante estável no freezer e seu volume interno. Isso abre a possibilidade de construir um circuito temporizador que forma os intervalos para ligar e desligar o motor do compressor sem contatos eletromecânicos. Com base nesses princípios, foi construído o circuito elétrico mostrado na figura, segundo o qual foi modernizado o refrigerador ZIL-Moscou - fabricado em XNUMX e hoje funciona perfeitamente, embora tenha falhado antes da alteração pelos motivos mencionados acima. O esquema funciona da seguinte forma. O oscilador mestre nos microcircuitos DD2.2, DD2.3 gera pulsos de clock próximos à forma de "meandro" em dois modos de formação (a tecla MOS analógica DD3 é usada para alternar de um modo para outro). No primeiro modo, os pulsos são gerados com um período de repetição constante de cerca de 0,6 s (no estado fechado da chave MOS como parte do DD3) e no segundo - com um período de repetição ajustável de 0,6 a 0,8 s (no estado aberto da mesma chave). O ajuste é fornecido pelo potenciômetro R5. Em ambos os casos, os pulsos são gerados em níveis próximos ao nível de tensão de alimentação (de 0V a 10V). Nesse caso, o nível de log.1 na entrada de controle DD3 (vyv. 15) corresponde ao primeiro modo de formação e ao nível do log. 0 - segundo. Por que esses dois regimes são necessários ficará claro na discussão a seguir. De uma das saídas do oscilador mestre (pino 2 DD2.2), os pulsos gerados são alimentados na entrada de um contador binário no chip DD1, e ele divide esses pulsos com coeficientes de 2 a 16 na faixa de 384 bits. Além disso, cada dígito tem sua própria saída separada (exceto para o 14º e 2º), da qual os impulsos podem ser obtidos em intervalos de 3 s (na saída 1.2 do dígito inferior) a 9 horas (na saída 3,6 do dígito mais alto). . Cada descarga subseqüente (em ordem crescente) dobra o período de repetição do pulso. De importância prática para controlar o período de operação da unidade fria, modernizada de acordo com o princípio proposto, são pulsos apenas do 3º e 11º dígitos (vyv.12, 1), cuja frequência está próxima ao ritmo da operação do refrigerador com um relé térmico utilizável no estado estacionário (de 15 a 20 minutos). O motivo dessa escolha foi a observação do funcionamento da geladeira antes mesmo de ela se deteriorar. Percebeu-se então que o relé térmico ligava o compressor por 40 minutos e desligava quase ao mesmo tempo. Do pino 1 DD1 até o inversor de buffer DD2.1, os pulsos selecionados desta forma são alimentados ao interruptor eletrônico do motor-compressor assíncrono. Esta chave consiste em um transistor VT1 operando no modo chave e dois optotiristores - U1 e U2. Quando o nível do estado lógico no pino. 1 DD1 (como resultado do contador) alcançará o log. 0, então através do inversor de buffer DD2.1 e do resistor limitador R1, ele entra na base do transistor VT1 e o abre. Nesse estado, o transistor tem uma resistência muito baixa entre o coletor e o emissor (menos de 1 ohm) e, portanto, o terminal inferior do resistor R2 no circuito está conectado a potencial zero. Uma corrente (cerca de 1 mA) começará a fluir através dos LEDs conectados em série nos optotiristores U2 e U60 - e eles acendem, e sua exposição à luz leva à comutação das estruturas do tiristor pnpn nesses dispositivos para o estado aberto. Devido ao fato de que essas estruturas de tiristores são conectadas em antiparalelo, como crescente. assim, os meios ciclos decrescentes da tensão da rede acessam os enrolamentos do motor elétrico como parte do compressor - e ele começa a funcionar. Seu enrolamento de trabalho - diretamente e o de partida - através do capacitor C1, estão conectados à rede de 220 V. Ao mesmo tempo, devido aos pares de optoacopladores na composição de U1 e U2, a separação do circuito de potência e o circuito de controle é alcançado, o que é muito favorável para a segurança elétrica e confiabilidade do refrigerador. O capacitor C1 é usado para iniciar o motor elétrico assíncrono da unidade fria no modo monofásico. Esses motores elétricos geralmente contêm dois enrolamentos - trabalho e partida, deslocados um em relação ao outro em um determinado ângulo. A capacitância do capacitor necessária para a partida pode ser calculada usando a fórmula fornecida no livro de I. Aliyev para este tipo de configuração de enrolamento [2]: C (μF) \u1600d XNUMX In / Un onde: Corrente de fase do motor, Tensão de fase não nominal. Mesmo antes da falha do refrigerador, foi possível medir sua corrente de fase (também é a corrente consumida pelo refrigerador no modo quando o compressor está funcionando). A medição deu 1,6A. A tensão de fase nominal é conhecida - 220 V. Substituindo esses valores na fórmula, obtemos um valor da capacitância de cerca de 12 microfarads. Para garantir confiabilidade e segurança na operação do dispositivo, é necessário que um capacitor com essa capacidade tenha margem para tensão operacional. Paramos a escolha no capacitor K42-19-12 uF ± 10% 500 V, que fornece uma mudança de corrente no enrolamento inicial em relação ao enrolamento de trabalho em um ângulo de cerca de 90 °. Nesse caso, o deslocamento dos enrolamentos leva ao aparecimento no campo magnético do estator de linhas de energia contendo torque. Quando eles agem no rotor, o motor elétrico é acionado. Ao mesmo tempo, a presença dessas linhas de força cria algum obstáculo para que o enrolamento de trabalho desempenhe sua função atuando no rotor com choques pulsantes, mantendo a estabilidade de suas revoluções. Com isso, o campo magnético atuante no rotor, com essa inclusão, passa a conter um componente reativo, levando ao retorno de parte da potência consumida pelo motor para a rede de alimentação [2]. Porém, devido à moderação e invariância da carga no eixo, essas perdas são insignificantes e a parte restante da potência do motor elétrico é suficiente para garantir o funcionamento do compressor. Além disso, economiza eletricidade - a geladeira consome menos energia da rede. A corrente de fase, que foi medida após a modernização do refrigerador, será de 1.1 A. Assim, elimina-se a necessidade de utilizar um relé de partida.
Observações da operação da unidade mesmo antes de sua quebra, como já observado, indicam que o modo de refrigeração em estado estacionário ocorre em intervalos aproximadamente iguais de 20 vias quando o compressor está ligado e quando está desligado. No entanto, durante a modernização, verificou-se que este modo fornece um fluxo de frio suficiente, mas o fluxo de saída do frio é muito pequeno. Como resultado, o freezer rapidamente (dentro de 2 semanas) fica coberto de gelo intenso, exigindo descongelamento. Portanto, mantendo o intervalo especificado para a operação do compressor, tornou-se óbvia a necessidade de aumentar o intervalo de 20 minutos quando o compressor estiver parado. enquanto permite que o grau desse aumento seja ajustado. Para tanto, foi construído um oscilador mestre com dois modos de formação de pulso. O nível Log.0 com vyv.1 DD1, conforme mencionado acima, inclui o compressor. Também é alimentado através do inversor DD2.1 para o pino. 15 DD3, que muda a chave analógica incluída neste microcircuito para um estado fechado. E o oscilador mestre começa a gerar pulsos de duração mínima. fornecendo um intervalo de 20 minutos de operação do compressor. Após sua conclusão, o nível do estado lógico no pino 1 DD1 muda para o oposto. Como resultado, o compressor para e o oscilador mestre muda para o modo de geração de pulsos de duração variável. Ao alterar a posição do controle deslizante R5 do potenciômetro, essa duração é ajustada e o intervalo de parada do compressor é ajustado de 20 a. aproximadamente 33 minutos. Definindo este intervalo, é possível ajustar o nível médio de temperatura no refrigerador. O LED VD1 como parte do circuito serve para indicar o estado da chave eletrônica que controla o funcionamento do motor elétrico. Este LED acende quando o motor é desligado e apaga quando o motor é ligado. O relé térmico K1 tipo RT-10 serve para proteger contra possíveis sobrecargas no eixo do motor, o que, a princípio, não é excluído em caso de emergência na cinemática do compressor. A presença deste relé viola o conceito geral da modernização proposta, que visa liberar o refrigerador de todos os contatos mecânicos e elásticos. No entanto, como este relé é um elemento presente de forma estável em todas as unidades obsoletas e raramente entra em ação (o que mantém sua vida útil muito alta), optou-se por mantê-lo. Este elemento está ausente nos refrigeradores de adsorção e, portanto, pode ser omitido do circuito atualizado. Todos os detalhes da produção nacional. Capacitor C2 tipo KM-6. A potência nominal dos resistores é de 0,125 W, exceto o resistor R2, cuja potência é de 0,25 W. Um adaptador especial serve como fonte de tensão constante necessária para alimentar os componentes eletrônicos do circuito (cerca de 10 V). É usado como adaptador para carregar baterias de celulares MOTOROLA, que consome cerca de 20 watts de energia da rede. Quando o interruptor eletrônico do motor de indução do compressor estiver ligado, a carga de corrente no adaptador aumentará e a tensão gerada diminuirá para cerca de 6,5 V. Estruturalmente, o circuito é montado em uma placa textolite com dimensões de 60x60 mm, contendo a fiação dos condutores impressos para montagem de componentes eletrônicos no projeto de layout dos diagramas de circuitos. Nele estão instalados todos os elementos do circuito, com exceção do capacitor C1 e do relé térmico K1, que, devido ao seu tamanho considerável, são instalados sob o fundo da geladeira próximo à unidade compressora. A placa é, por assim dizer, o segundo elo do adaptador MOTOROLA e é conectada a ela por pequenos pedaços de fios (cerca de 10 cm), que servem para fornecer a tensão gerada pelo adaptador e a tensão de rede à placa. Os elementos colocados na placa são cobertos por cima com uma tampa de plástico, que é fixada à placa em racks com parafusos M3. A tampa também possui um orifício para o LED VD1, de modo que se sobressaia acima da superfície da tampa e seja visível do lado de fora. No verso da placa (oposto ao lado em que estão montados os elementos do diagrama de circuito), além dos condutores de montagem que realizam sua fiação, existe também uma tomada elétrica convencional XT1, que é conectada à saída da chave eletrônica que controla o funcionamento do motor elétrico, e é uma tampa para o verso da placa. Um arquivo é inserido no soquete do cabo de alimentação da geladeira conectado ao capacitor C1 e aos terminais do motor elétrico do compressor, que conecta os elementos do circuito em um único todo. O esquema não requer configurações. Se todos os componentes do circuito estiverem em bom estado e as conexões corretas, o aparelho e o refrigerador funcionam imediatamente após serem ligados. Literatura
Autor: O.Cherevan, São Petersburgo
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