Материал: re0102

Семейство широко распространенных в среде радиолюбителей приборов типа Ц4317М (в обиходе тестеры), выпускаемых житомирским ОАО “Электроизмеритель", пополнилось новой модификацией прибора - Ц4317.3.

Особенностью данного прибора является новое конструктивное исполнение корпуса в виде книжки (рис.1), что позволяет при переноске и хранении его складывать, тем самым защищать измерительный механизм и переднюю панель прибора от повреждений. В тубусе, который служит шарниром для нижней и верхней частей корпуса, размещен отсек встроенного источ- ника питания на элементах типа А316. В нижней части корпуса размещены на печатной односторонней плате элементы схемы и печатный переключатель, в верхней части корпуса, с внутренней стороны - непосредственно магнитоэлектрический преобразователь измерительного механизма Р с отсчетным устройством (шкалой). Ток полного отклонения измерительного механизма составляет 0,075 мА, сопротивление рамки до 1,1 кОм.

Схема прибора заимствована из предыдущих модификаций прибора Ц4317М и содержит ампервольтметр постоянного тока, вольтметр переменного тока, омметр и звуковую индикацию (прозвонку) электрических цепей сопротивлением постоянному току до 300 Ом. Аналогичная схема широко используется зарубежными производителями приборов.

Ампервольтметр постоянного тока выполнен по схеме с универсальным шунтом R1-R8

Ветроэнергетическая установка

для теплицы

А.И.Кулеш, г.Киев

Круглогодично полностью обеспечить энергией солнца пот ребности теплицы невозможно. Нередки случаи, когда неделями идет снег или затяжной холодный дождь, дует ветер, небо затянуто плотными тучами. Накопить солнечное тепло на все зимнее полугодие в принципе можно (например, закачивая нагретую в солнечных коллекторах воду в глубокие скважины) , но экономически нереально.

Âэтих случаях нужно обратиться к энергии ветра, тем более что в ненастье он практически всегда дует.

К созданию ветроэлектростанции (ВЭС), как правило, подходят слишком требовательно: параметры генерируемого напряжения должны быть как в электросети, лишнюю энергию нужно подавать в государственную электросеть или направлят ь на зарядку аккумуляторов.

Все это правильно, но очень дорого. Ветроагрегат и генераторы напряжения должны быть не только надежными, но и дешевыми, доступными для использования в любом селе, садовом кооперативе. Описываемый проект ВЭС [1] базируется на следующих положениях.

1. Ветродвигатель должен быть не пропеллерного, а роторного типа. Последний имеет ряд преимуществ, среди которых : простота конструкции и более низкая ее стоимость, меньшая на- чальная скорость ветра и большая мощность.

2. Генераторы желательно использовать от автомобилей. К одному ветродвигателю их можно подключить несколько. При этом формируется безопасное напряжение 12 или 24 В. Стабилизация напряжения осуществляется стандартными автомобильными регуляторами.

3. Серийность изготовления большинства узлов и элементов установки. Могут пригодиться даже бывшие в употреблении п -о луисправные части. Например, задние мосты автомобиля, ступицы, ручные тормоза. Такой путь технологичен и экономиче- ски выгоден.

4. Аккумулирование энергии ветра целесообразно прежде всего путем нагрева больших масс воды (в теплоизолированных баках, внутренних водоемах) с последующим использованием теплой (горячей) воды для любых нужд в хозяйстве.

Âтеплице можно использовать водоем или бак с водой, расположенный над или под поверхностью почвы. Здесь возможны различные варианты конструкций.

Проще всего нагреть воду с помощью ТЭНов в бочках, установленных в нижней части теплицы. Они могут быть открытыми, чтобы увлажнять воздух, или закрытыми пленкой. Включе- ние и выключение ТЭНов можно осуществить автоматически.

Разработаны несколько оригинальных и недорогих вариантов ВЭС, доступных для изготовления в мастерских. Их вполне можно использовать для нужд фермерских хозяйств, неско льких сельских усадеб или дачных домов.

На рисунке изображена ВЭС роторного типа (1 - ветроколе-

со; 2 - рама; 3 - редуктор; 4 - генераторы; 5 - башня с растяжками; 6 - блок автоматики и подключения к сети; 7 - кабель; 8 - фундамент). Основа конструкции - башня, изготовленная из металлической трубы. Ее высота должна быть такой, чтобы ветроколесо (турбина) хотя бы на 1 м возвышалась над окружающими предметами (деревьями, домами). На башне установлено ветроколесо с редуктором и генераторами.

Башня удерживается в вертикальном положении четырьмя растяжками, которые через талрепы крепят к выпускам арматуры бетонного фундамента.

Ветроколесо состоит из трех оптимально изогнутых частей. При скорости ветра 0,5 м/с оно вращает через редуктор роторы генераторов. Вырабатывается электрическое напряжение.

При такой конструкции ВЭС нет необходимости применять токосъемники, так как статоры генераторов находятся в башне и неподвижны. Изготовленный образец ВЭС с роторным ветроагрегатом показал высокие экономические и эксплуатацио нные характеристики.

Скорость ветра, при которой обеспечивается номинальная мощность генератора 7 кВт, составляет 7,5 м/с.

Ветроагрегат в рабочем состоянии выдерживает без разрушений порывы ветра со скоростью до 50 м/с и более, устой- чив к воздействию гололеда, снежных и песчаных бурь, не требует ориентирования на ветер.

Литература 1. Иванько А., Калиниченко А., Шмат Н. Солнечный веге-

тарий. - Киев: Анфас, 1996.

На вопрос: "Как зарядить аккумулятор?" - следует неизменный ответ: -"5 А на 10 ч!" А кто задумывается о степени разряда, о качестве пластин (вопросы, касающиеся электролита, здесь не затрагиваются)?

Рассмотрим недостатки советской "совковой" схемы зарядного устройства (рис.1), которое все стараются беречь, да не получается.

Сетевой выключатель питания является лишним элементом, поскольку "видимое" отключение вытаскиванием вилки из розетки обеспечивает большую безопасность.

Предохранитель часто не может защитить первичную обмотку ЗАВЫШЕННОГО сетевого напряжения (вопреки плакатам все пользуются в гаражах сварочными трансформаторами, что приводит к завышению напряжения на "чужих" фазах). Небольшое повышение напряжения не может сжечь предохранитель, зато насыщает железо трансформатора и греет первичную обмотку. Так появляется междувитковое замыкание…

Выпрямительные диоды и амперметр сгорают при КЗ на выходе, а также при переполюсовке аккумулятора. Ча- сто вслед за этим горит вторичная обмотка. В "умных" схемах с тиристорами вторичные цепи защищают плавкими предохранителями, которые могут и остаться целыми в момент перегорания тиристоров при кратковременных КЗ!

Переключатель выходного напряжения требует управления человеком, включая процесс раздумывания и ошибки от него.

Все же "совковая" схема имеет два преимущества перед предлагаемыми:

ПРОСТОТА - т. е. глупость конструкторов и наплевательское отношение изготовителя к пользователю;

ЭКОНОМИЧНОСТЬ - т. е. малое потребление тока. А кто считал, сколько электроэнергии требуется для изготовления новых деталей, а то и всего устройства. Экономичность перемотки трансформатора и замены диодов тоже прелестны!

Двадцатилетняя практика показала высокую потребительскую ценность предлагаемых ниже НАДЕЖНЫХ и простых в пользовании зарядных устройств. Схема (рис.2) поможет желающим модернизовать "советское" ЗУ.

В разрыв сетевого провода включена лампа накаливания на 220 В мощностью не больше, чем мощность силового трансформатора. Лампу устанавливают на верхней либо боковой стенке ЗУ, чтобы при перегрузках основная схема грелась МЕНЬШЕ. Сопротивление металлической спирали лампы пропорционально ее абсолютной температуре (в кельвинах). Таким образом, в нормальном режиме спираль накалена мало, сопротивление ее небольшое, и падение напряжения не превышает 10…23% сетевого (цвет свечения желтый). При перегрузке ток и температура спирали растут, поэтому сопротивление лампы увеличивается, и падение напряжения доходит до 90% от сетевого (цвет свечения белый, яркость большая). При авариях в электросети такая схема рабо-

Н.П.Горейко, г.Ладыжин, Винницкая обл.

ðèñ.1

ðèñ.2

ðèñ.3

тоспособна до напряжения 380 В, если же при этом на выходе будет КЗ - перегорит HL1, т.е. в ужасном случае размеры аварии минимальны - выходит из строя легко заменяемый элемент!

Перегорание первичной обмотки бывает в случаях бракованного либо перегретого ранее силового трансформатора, но это бывает редко.

Для защиты устройства от КЗ достаточно HL1. В то же время против переполюсовки аккумулятора приходится ставить на выходе низковольтные лампы накаливания. Ток подзаряда обеспечивается HL2. Ее рабочее напряжение 28 В, чтобы при переполюсовке избежать перегорания.

Ток заряда проходит через мощную лампу HL3, которая низковольтна, но в случае переполюсовки она не перегорает, так как подключается во вторую очередь - когда владельцу ясно, что все соединено верно. Это лампу подбирают из имеющихся, чтобы обеспечить необходимый ток заряда (владельцу решать - ограничить максимальный ток 10 А или меньшим). В режиме подзаряда можно оставлять устройство включенным на несколько суток. Заряд проводить в присутствии владель-

ðèñ.4

ца, поскольку нельзя допускать длительного кипения "банок"!

Амперметр в схеме не показан. Это объясняется тем, что однажды измеренный ток в данном ЗУ для каждого положения переключателя S1 остается неизменным - лампы накаливания, подобно бареттерам, стабилизируют его при изменениях сетевого напряжения и степени заряда аккумулятора. Вольтметр играет важнейшую роль при контроле степени заряда. Так, при контроле напряжения в бортовой сети автомобиля и правильной работе реле-регулятора аккумулятор всегда остается в норме (это знают все, удивительно, почему же столько десятилетий "живет" схема ЗУ с амперметром?!). Заметим, что один вывод выходных ламп соединен с "минусом" - корпусом. Это сделано для того, чтобы удобно было использовать любые найденный автолюбителем лампы, в т.ч. имеющие вывод на цоколе (лампы от автомобилей КРАЗ, осветительные на малые сетевые напряжения, из схем связи (60 В), тепловозные и др.). Если патрона для этих случайно найденных ламп не окажется в нали- чии, тогда просто закрепим их на корпус устройства с помощью хомутика).

Схема (рис.3) производит заряд импульсным током (однополупериодное выпрямление). Это благотворно сказывается на работе аккумуляторной батареи - в паузах между импульсами тока происходит некоторое "выравнивание" потенциала на отдельных участках пластин, т.е. электрохимическим путем устраняется их неоднородность, уменьшается количество "мусора" на пластинах. В схеме предусмотрено четыре режима работы:

1)подзаряд импульсным током через HL2;

2)заряд импульсным током (через замкнутый S1 подключаются лампы HL3);

4)подзаряд без пауз - замкнут S2;

5)заряд без пауз - замкнуты S1 и S2.

Первые два режима обеспечивают медленный и каче- ственный заряд - с десульфатацией пластин. Третий и четвертый режимы позволяют ускорить процесс.

Предлагаемые схемы требуют большего напряжения вторичной обмотки, чем привычные зарядные, так как

часть напряжения падает на лампах. Если нет возможности увеличить выходное напряжение трансформатора либо имеется трансформатор с низким выходным напряжением, можно воспользоваться схемой (рис.4). Диоды VD1, VD2 по очереди заряжают конденсаторы С1, С2 до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки. Во время заряда одного конденсатора другой разряжается на аккумулятор (напряжение холостого хода такого выпрямителя равно учетверенному напряжению вторичной обмотки (эффективному)). Выпрямитель с умножением напряжения имеет крутопадающую нагрузоч- ную характеристику, поэтому мало боится перегрузок и короткого замыкания. Все же лампы накаливания HL2 и HL3 в схему установлены, чтобы не допустить выхода схемы из строя при переполюсовке аккумулятора. Следует иметь ввиду, что данная схема в большей мере, чем схема без умножения напряжения способна перезарядить аккумулятор, если его оставить без присмотра (в режиме подзаряда, который характерен небольшим током, такой опасности нет). Ввиду сравнительно низкой надежности электролитических конденсаторов в силовом режиме советуем ставить по паре указанных на схеме номиналов в параллель.

Более высоким качеством заряда обладают десульфатирующие ЗУ, в которых заряд производится импульсным током, а разряд - на резистор, подключенный к клеммам аккумулятора (советская промышленность освоила выпуск таких устройств!). А что случится при пропадании напряжения в электросети, перегорании трансформатора или диодов? Устройство разрядит аккумулятор до нуля!

Как избавиться от этого недостатка будет описано в дальнейших статьях.

Реверсирование двигателей переменного тока

ðèñ.1

ðèñ.2 ðèñ.3