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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Refinamento do estabilizador de tensão de rede LPS-2500RV. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Protetores contra surtos A tensão na rede elétrica de 220 V nem sempre está dentro da faixa normal, além disso, situações de emergência não são incomuns, levando a desvios significativos de tensão que são perigosos para vários equipamentos elétricos e de rádio. Em tais situações, os estabilizadores de tensão podem ajudar. Um deles, suas capacidades e deficiências, bem como melhorias, serão discutidos neste artigo. O problema de proteger e garantir a operacionalidade dos equipamentos alimentados pela rede elétrica em condições de desvio significativo da tensão da rede elétrica da norma permanece relevante. Devido a acidentes na rede elétrica, não só os equipamentos "puramente eletrônicos" falham. Os aparelhos elétricos, considerados os mais confiáveis, também quebram. Dado o fato de que hoje ferros elétricos, máquinas de lavar, geladeiras e outros eletrodomésticos estão equipados com "recheio" eletrônico, não é de surpreender que quase todos os equipamentos alimentados pela rede elétrica tenham se tornado muito sensíveis a quedas significativas de tensão. A este respeito, vários dispositivos de proteção disponíveis comercialmente apareceram à venda. Além disso, são desenvolvidos e fabricados por radioamadores, como evidenciado pelo grande número de publicações sobre o tema na revista Radio. Esses dispositivos desconectam equipamentos da rede elétrica sempre que a tensão estiver fora da faixa. Alguns desligam o equipamento apenas quando a tensão da rede aumenta, outros - quando ultrapassa o "corredor" permitido. Mas esses dispositivos têm uma séria desvantagem. Eles não ajudarão se a tensão da rede elétrica "sair" dos limites do corredor permitido não por segundos ou minutos, mas por horas inteiras. Não é incomum casos em que a duração do reparo de falhas nas redes é atrasada por um dia inteiro ou mais. Mas vários equipamentos devem funcionar ao mesmo tempo, e isso não é apenas uma geladeira, mas também equipamentos de escritório, computadores. Portanto, os dispositivos de proteção não ajudarão aqui desconectando o equipamento da rede. Você não pode prescindir de um estabilizador de tensão de rede. Os mais acessíveis e comuns hoje são os reguladores de tensão de rede do tipo relé. Eles são feitos em um autotransformador e vários relés controlados pela eletrônica. Relés chaveiam derivações do enrolamento de um poderoso autotransformador, mantendo a tensão na carga dentro dos limites normais. Os estabilizadores de rede baseados em conversores de tensão são muito mais caros e menos comuns que os de relé. O autor adquiriu um regulador de tensão do tipo relé LPS-2500RV (Fig. 1) para alimentar equipamentos de escritório.
Toda a gama desses dispositivos consiste em estabilizadores LPS-800RV (800 W), LPS-1500RV (1500 W), LPS-2000RV (2 kW), LPS-2500RV (2,5 kW), LPS-4000RV (4 kW), LPS -6000RV (6 kW). Eles fornecem interruptores para modos de operação, dependendo do intervalo da tensão de rede. O primeiro é 160 ... 250 V, o segundo - 120 ... 250 V. Para alimentar a geladeira, é fornecido especialmente um modo de atraso para fornecer a tensão de saída (de 3 a 5 minutos), que é ligado por um interruptor especial, o que reduz a probabilidade de danos ao motor do compressor. Além desses interruptores, existem dois voltímetros de ponteiro no painel frontal. Um - para controlar a tensão de entrada, o segundo - para a saída (estabilizada), o que é muito conveniente durante a operação. Para manobrar os taps do autotransformador, foram utilizados cinco relés idênticos instalados na placa de circuito impresso (Fig. 2).
Pelo que foi dito, as características desses estabilizadores não estão esgotadas. A potência máxima de carga que pode ser conectada a eles depende do seu tipo e é determinada pela expressão Pmax = Psn / K, onde Psn é a potência do estabilizador de tensão; K - coeficiente determinado pelo tipo de carga. Por exemplo, para uma TV e lâmpadas incandescentes, K = 1; para uma furadeira elétrica, K = 1,5; um forno de micro-ondas, K = 2; Para esses consumidores, K = 3. Além disso, a potência máxima deve ser reduzida em função do valor da tensão de rede. Em uma tensão de rede de 5 V, o coeficiente K \u140d 2 e em 160 V - 1,5. Com o aumento da tensão, a potência máxima também deve ser reduzida, mas não tanto. Em 240 V, o coeficiente K \u1,1d 260 e em 1,2 V - XNUMX. Assim, levando em consideração todas as nuances, é melhor adquirir imediatamente um modelo de estabilizador com margem para potência máxima. Além disso, é óbvio que para consumidores como geladeira, é aconselhável ter um estabilizador separado. Deve-se notar que é possível substituir o autotransformador padrão por um mais potente. Nesse caso, é necessário usar um autotransformador em um circuito magnético toroidal, pois pode não haver espaço suficiente para um estabilizador em forma de W na carcaça. Mas então você precisará substituir o relé por outros mais potentes. Essa abordagem permite que você "compre" um estabilizador poderoso sem comprar seu modelo poderoso por um preço mais alto. No entanto, os estabilizadores considerados também apresentam desvantagens. Em primeiro lugar, o corpo é feito de um material de folha muito fino. Quando montado, parece bastante rígido e durável. Mas basta remover a tampa superior em forma de U, pois a ilusão de resistência estrutural se dissipa imediatamente. Fica claro por que a tampa é fixada ao corpo com um grande número de parafusos e parafusos autorroscantes. A presença de um autotransformador maciço na parte inferior da caixa pode levar à deformação de toda a parte inferior da caixa. Portanto, ao remover a tampa superior, deve-se ter cuidado, pois a parte inferior do case "ganha vida" tanto que essa estrutura não pode ser movida com uma mão. A segunda desvantagem acabou sendo mais significativa, pois não é mascarada após a montagem do gabinete. No momento em que o estabilizador é ligado, surge uma corrente de partida maior (surto de corrente). Isso leva ao fato de que a tensão da rede cai drasticamente e os dispositivos de iluminação "piscam". Não há necessidade de explicar que tais surtos de tensão afetam negativamente a condição de outros equipamentos. Além disso, devido ao movimento dos elementos do circuito magnético, ocorre um golpe na caixa de metal, acompanhado de um som alto e desagradável. É óbvio que tais picos de corrente devem ser eliminados. Uma opção possível é usar um dispositivo que limite a corrente de partida, o chamado soft starter. Um diagrama de tal dispositivo é mostrado na Fig. 3.
Quando conectado à rede, o autotransformador do estabilizador de tensão é ligado através do resistor limitador de corrente R2. Ao mesmo tempo, a tensão de rede através dos capacitores de lastro C1, C2 é fornecida ao retificador, montado na ponte de diodos VD1. Como o enrolamento do relé K2 e o capacitor C4 são desviados pelo resistor R4, o carregamento do capacitor C3 começa primeiro. Depois de carregado, o relé K1 funcionará, seus contatos K1.1 serão abertos e o carregamento do capacitor C4 começará. Depois de carregado, o relé K2 funcionará e seus contatos K2.1-K2.3 fecharão o resistor R2 e toda a tensão da rede irá para o autotransformador do estabilizador de tensão. Isso garante uma diminuição na corrente de partida, ou seja, a ativação gradual do estabilizador de tensão. Se a tensão da rede falhar, o capacitor C3 descarregará rapidamente e seus contatos conectarão o resistor R4 ao capacitor C4, como resultado, ele descarregará rapidamente e os contatos do relé K2 se abrirão - o autotransformador será conectado a a rede através do resistor R4. Essa construção do circuito fornece um retorno rápido do relé K2 ao seu estado original, o que garante que o dispositivo esteja pronto para uma rápida reconexão à rede. Isso é importante quando a tensão da rede falha por um curto período de tempo. O resistor R4 limita a corrente de descarga do capacitor C4 e protege os contatos do relé de baixa potência K1 contra queimaduras. O diodo zener limita a tensão nos relés K1, K2 e nos capacitores C3, C4, o que elimina o superaquecimento do relé K1 com aumento da tensão de rede, pois o dispositivo foi projetado para funcionar mesmo com tensão de rede reduzida a 120 V. A chave SA1 e o fusível FU1 são elementos regulares do estabilizador de tensão. Foi usado um resistor constante PEV-10 (R2), o restante - MLT, S2-23. Capacitores de óxido - importados, C1, C2 - K73-17 ou K78-2 para uma tensão operacional de pelo menos 630 V. Para melhorar a confiabilidade do dispositivo, cada um dos capacitores C1 e C2 pode ser substituído por dois capacitores 1 μFxbZO V conectados em série e em paralelo a cada capacitor conecte um resistor de 100 kΩ (MLT-0,5). Relé K1 - RES15 (versão RS4.591.001) com resistência de enrolamento de 2200 ohms e tensão de atuação de 18 V. A escolha deste tipo de relé deve-se tanto à sua presença como ao curto tempo de liberação de seus contatos (cerca de 5 EM). Relé K2 - REK28 (KShch4.569.007TU) com resistência de enrolamento de 590 ohms e tensão de atuação de 13 V. Um grupo de contatos do relé REK28 é projetado para uma corrente máxima de 2,5 A, portanto, todos os três grupos são conectados em paralelo. O diodo zener é montado em um dissipador de calor com área de 15...20 cm2, feito de liga de alumínio. Todas as peças, exceto o resistor R2, são instaladas em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro laminada em um dos lados. Antes da montagem, recomenda-se verificar o estado dos contatos do relé K2. Como a prática tem mostrado, é desejável fazer isso, pois não apenas os contatos dos relés usados, mas também os novos, geralmente apresentam resistência de contato aumentada. Um teste experimental a uma corrente de 1 A de três contatos do relé REK28 mostrou que dois deles tinham uma resistência de contato ligeiramente inferior a 30 mΩ e o terceiro - 160 mΩ. Depois de limpar as superfícies de todos os contatos, diminuiu para 10 ... 20 mOhm e, quando conectados em paralelo, a resistência total tornou-se inferior a 5 mOhm. A limpeza dos contatos não possui recursos especiais, para isso, pode-se utilizar um pano fino e macio. É igualmente importante ter cuidado para não dobrar os contatos durante a limpeza. Sua deformação pode levar a um aumento na resistência transitória. Se você usar apenas um capacitor de lastro C1 (reduzir a capacitância total pela metade), o dispositivo funcionará com uma tensão de rede não mais de 120 V, mas apenas de 180 V ou mais. A placa de circuito impresso e o resistor R2 são fixados na parte superior da parede traseira da carcaça do estabilizador de tensão (Fig. 4).
Sabe-se que a conexão em paralelo de grupos de contatos de relés não aumenta significativamente sua capacidade de carga. Como resultado da propagação da resistência dos contatos fechados (e também muda muito durante a operação, mesmo que inicialmente fosse a mesma), a corrente é distribuída de forma desigual entre os grupos. Além disso, os grupos de contatos inevitavelmente fecham e não abrem simultaneamente, o que leva a sobrecargas de curto prazo e aumento do desgaste como resultado de faíscas. Recomendamos o uso de um relé com corrente permitida comutada por um par de contatos como K1, não inferior à consumida pelo estabilizador em carga total e tensão mínima na rede. Autor: A.Zyzyuk, Lutsk, Ucrânia
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Comentários sobre o artigo: vencedor Eu realmente preciso do circuito LPS-2500RV original, não consigo descobrir por que a luz vermelha está acesa e a tensão na tomada é a mesma da entrada. Se você tiver um diagrama, por favor, envie-o para o meu e-mail. Obrigada. kirya.k@gmail.com Sergei Há um LPS-1500RV que enlouquece. É difícil descobrir sem um diagrama. Não encontro diagrama em lugar nenhum. Jogue fora pliz: terefelsky@mail.ru.
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