冷蔵庫の第二風。スキーム、説明

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冷蔵庫の第二の風。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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圧縮冷凍機や吸着冷凍機は、バイメタルプレートを使用した電気機械リレーや回路ブレーカーが故障することが原因で故障することがよくあります。 1 つ目は冷凍機の圧縮システムに機能する同期電気モーターを起動する役割を果たし、XNUMX つ目は冷凍庫の温度を追跡して所定のレベルに維持するシステムの基礎となります [XNUMX]。両方の故障の原因は、これらのデバイスのバネ接点への焼損またはある種の機械的損傷です。特にエゴは時代遅れの冷蔵庫に当てはまります。そして、重要ではないが修理が困難な故障（予備のデバイスがないため）により、まだ十分に使用できる機器が廃棄される様子をよく目にします。この材料は、家電製品のこの種の誤動作を排除することを目的としています。

今日では、始動リレーを使用して非同期電動機を始動するための時代遅れの方式をコンデンサ回路に置き換えることがかなり可能であることが知られています。機械的な接点はありません[2]。冷凍庫の温度制御装置については次のことが言えます。冷蔵庫は、年間を通じて温度がかなり安定した快適な範囲内に維持されるアパートで動作するため（空調システム、集中暖房などを使用）、このような条件下では、アパートの環境と冷凍庫の温度差（正常に機能する冷蔵庫）は、ほとんど変化しません。

このような冷蔵庫の温度制御システムは、部屋の空気への流出に等しい冷気の安定した部分を冷凍庫に「供給」するだけです。したがって、温度を望ましいレベルに維持するために、温度変化を監視する必要はまったくありませんが、冷たい部分のサイズを決定するだけで十分です。これは、温度制御システムが適切に動作している冷蔵庫のコンプレッサーをオンにしてから停止するまでの時間間隔を計算することによって間接的に行うことができます。次に、温度制御に失敗した冷蔵庫では、一定の一定間隔の動作とコンプレッサーの停止時間が経過すると、冷凍庫とその内容積内でかなり安定した温度が得られます。これにより、電気機械接点を使用せずにコンプレッサーモーターのオンとオフを切り替える間隔を形成するタイマー回路を構築できる可能性が広がります。これらの原理に基づいて、図に示す電気回路が構築され、それに従ってZIL-モスクワ冷蔵庫が近代化されました - 1956年に製造され、今日では完全に機能しますが、上記の理由で改造前に故障しました。

スキームは次のように機能します。

マイクロ回路 DD2.2、DD2.3 のマスター発振器は、3 つの形成モードで「蛇行」形状に近いクロックパルスを生成します (アナログ MOS キー DD0,6 は、3 つのモードから別のモードに切り替えるために使用されます)。最初のモードでは、パルスは約 0,6 秒の一定の繰り返し周期 (DD0,8 の一部として MOS キーが閉じた状態) で生成され、5 番目のモードでは、0 ～ 10 秒の調整可能な繰り返し周期で生成されます (同じキーのオープン状態）。調整はポテンショメータ R1 によって行われます。どちらの場合も、パルスは電源電圧レベル (3V ～ 15V) に近いレベルで生成されます。この場合、制御入力 DD0 (vyv.XNUMX) の log.XNUMX のレベルは、第 XNUMX の形成モードおよびログのレベルに対応します。 XNUMX秒。なぜこれら XNUMX つの体制が必要なのかは、以下の議論から明らかになるでしょう。

マスターオシレータの出力の 2 つ (ピン 2.2 DD1) から、生成されたパルスが DD2 チップ上のバイナリカウンタの入力に供給され、これらのパルスが 16 の範囲の 384 ～ 14 の係数で分割されます。ビット。さらに、各桁には個別の出力があり（2 番目と 3 番目を除く）、そこから 1.2 秒（下位桁の出力 9）から 3,6 時間（最上位桁の出力 3）までの間隔でインパルスを取得できます。。後続の各放電 (昇順) は、パルス繰り返し周期を 11 倍にします。提案された原理に従って最新化されたコールドユニットの動作期間を制御するために実際に重要なのは、12桁目と1桁目（vyv.15、20）のみのパルスであり、その周波数は動作のリズムに近いです保守可能なサーマルリレーを備えた冷蔵庫の定常状態 (40 ～ 20 分)。この選択の理由は、冷蔵庫が劣化する前から動作を観察したことです。その後、サーマルリレーがコンプレッサーを XNUMX 分間オンにし、ほぼ同じ時間オフにしたことに気づきました。

このようにして選択されたパルスは、ピン 1 DD1 からバッファインバータ DD2.1 を介して、非同期モーターコンプレッサーの電子スイッチに供給されます。このスイッチは、キーモードで動作するトランジスタ VT1 と 1 つのオプトサイリスタ U2 と U1 で構成されます。ピンの論理状態のレベル。 1 DD0 (カウンターの結果として) がログに到達します。 2.1の場合、バッファインバータDD1と制限抵抗R1を介して、トランジスタVT1のベースに入り、トランジスタVT2を開きます。この状態では、トランジスタのコレクタとエミッタ間の抵抗は非常に低い (1 オーム未満) ため、回路内の抵抗 R2 の下側出力はゼロ電位に接続されます。オプトサイリスタ U60 と UXNUMX の直列接続された LED に電流 (約 XNUMX mA) が流れ始めます。LED が点灯し、光にさらされると、これらのデバイスの pnpn サイリスタ構造がオープン状態に切り替わります。

これらのサイリスタ構造は逆並列に接続されることが増加するためです。そのため、主電源電圧の減少する半サイクルが、コンプレッサーの一部として電気モーターの巻線にアクセスし、動作を開始します。その動作巻線は直接、始動巻線はコンデンサC1を介して220 Vネットワークに接続され、同時にU1とU2の構成に含まれるフォトカプラペアにより、電源回路と電源回路が分離されます。冷蔵庫の電気的安全性と信頼性にとって非常に有利な制御回路が実現されます。

コンデンサ C1 は、コールドユニットの非同期電気モーターを単相モードで起動するために使用されます。このような電気モーターには通常、動作用と始動用の XNUMX つの巻線が含まれており、互いに特定の角度でシフトされています。

始動に必要なコンデンサの静電容量は、この種の巻線構成について I. Aliyev の著書に記載されている式を使用して計算できます [2]。

C（μF）\u1600d XNUMX In / Unここで：

モータ内相電流、定格外相電圧。冷凍機が故障する前であっても、その相電流を測定することは可能でした（これは、圧縮機が動作しているモードで冷凍機が消費する電流でもあります）。測定すると1,6Aでした。公称相電圧は既知です - 220 V。これらの値を式に代入すると、約12マイクロファラッドの静電容量から値が得られます。機器の動作の信頼性と安全性を確保するには、このような容量のコンデンサは動作電圧に対してマージンを持っている必要があります。コンデンサ K42-19-12 uF ± 10% 500 V の選択を中止します。これにより、動作巻線に対して約 90 ° の角度で始動巻線に電流シフトが生じます。この場合、巻線の移動により、トルクを含む電力線の固定子の磁界が出現します。それらがローターに作用すると、電気モーターが始動します。

同時に、これらの力線の存在は、作動中の巻線が脈動衝撃でローターに作用し、その回転の安定性を維持することでその機能を実行するのに何らかの障害を生み出します。その結果、これを含めてローターに作用する磁場には無効成分が含まれ始め、モーターによって消費された電力の一部が供給ネットワークに戻されることになります[2]。しかし、シャフトにかかる負荷は適度で不変であるため、これらの損失はわずかであり、電気モーターの出力の残りの部分はコンプレッサーの動作を保証するのに十分です。さらに、これにより電力が節約され、冷蔵庫がネットワークから消費する電力が少なくなります。冷蔵庫の最新化後に測定された相電流は 1.1 A になります。したがって、始動リレーを使用する必要がなくなりました。

温度制御システムが故障した場合に家庭用冷蔵庫の動作を保証するタイマーの概略図 (クリックして拡大)

すでに述べたように、故障前であってもユニットの動作を観察したところ、コンプレッサーがオンのときとオフのときに、ユニット内の冷凍の定常状態モードがほぼ等しい 20 通りの間隔で発生することが示されています。しかし、近代化の過程で、このモードでは十分な冷気の流入が得られるものの、冷気の流出が少なすぎることが判明しました。その結果、冷凍庫はすぐに (2 週間以内に) 大量の霜で覆われ、霜取りが必要になります。したがって、規定の圧縮機運転インターバルを維持しつつ、圧縮機を停止する場合は20分間隔を延長する必要があることが判明した。この増加の程度を調整できるようにします。この目的のために、XNUMX つのパルス形成モードを備えたマスターオシレーターが構築されました。

前述したように、vyv.0 DD1 の Log.1 レベルにはコンプレッサーが含まれています。また、インバータ DD2.1 を介してピンにも供給されます。 15 DD3。このマイクロ回路に含まれるアナログキーを閉状態に切り替えます。そしてマスターオシレーターは最小持続時間のパルスを生成し始めます。 20 分間のコンプレッサー作動間隔を設けます。完了すると、ピン 1 DD1 の論理状態のレベルが反対に変わります。この結果、コンプレッサーが停止し、マスターオシレーターが可変持続時間のパルスを生成するモードに切り替わります。ポテンショメータ R5 スライダーの位置を変更することで、この期間が調整され、それに応じてコンプレッサーの停止間隔が 20 から 33 まで調整されます。約XNUMX分。この間隔を設定することで、庫内の平均温度レベルを調整することができます。

回路の一部としての VD1 LED は、電気モーターの動作を制御する電子スイッチの状態を示すために機能します。この LED はモーターがオフのときに点灯し、モーターがオンになると消灯します。

サーマルリレー K1 タイプ RT-10 は、モーターシャフトに発生する可能性のある過負荷から保護する役割を果たしますが、原則として、コンプレッサーの運動学における緊急事態が発生した場合でも、この過負荷は排除されません。このリレーの存在は、冷蔵庫をすべての機械的および弾性接触から解放しようとする、提案されている近代化の一般的な概念に違反しています。しかし、このリレーはすべての旧式ユニットに安定して存在する要素であり、動作することは非常にまれであるため (そのため耐用年数が非常に長く保たれます)、維持することが決定されました。この要素は吸着式冷凍機には存在しないため、アップグレードされた回路からは省略できます。

全て国内生産のこだわり。コンデンサC2タイプKM-6。抵抗器の定格電力は 0,125 W からですが、抵抗器 R2 の電力は 0,25 W です。特別なアダプターは、回路内の電子機器に電力を供給するために必要な定電圧源 (約 10 V) として機能します。これは、ネットワークから約 20 ワットの電力を消費する MOTOROLA 携帯電話のバッテリーを充電するためのアダプターとして使用されます。コンプレッサー誘導モーターの電子スイッチがオンになると、アダプターの電流負荷が増加し、アダプターが生成する電圧が約 6,5 V に低下します。

構造的には、回路は60x60 mmの寸法のテキストライト基板上に組み立てられ、回路図のレイアウト設計で電子部品を実装するためのプリント導体の配線が含まれます。コンデンサC1とサーマルリレーK1を除いて、回路のすべての要素はその上に取り付けられていますが、これらはかなりの大きさのため、コンプレッサーユニットの近くの冷蔵庫の底部の下に取り付けられています。ボードは、いわば MOTOROLA アダプタの 10 番目のリンクであり、小さなワイヤ (約 3 cm) でボードに接続されており、アダプタによって生成された電圧と主電源電圧をボードに供給する役割を果たします。ボード上に配置された要素は上からプラスチックのカバーで覆われ、ラック上のボードに M1 ネジで取り付けられます。蓋には VD1 LED 用の穴もあり、蓋の表面から突き出て外側から見えるようになります。基板の裏側 (回路図の要素が実装されている側の反対側) には、配線を実行する実装導体に加えて、出力に接続される従来の電気ソケット XT1 もあります。電動モーターの動作を制御する電子スイッチの部分で、基板の裏側のカバーです。ファイルは、コンデンサCXNUMXに接続された冷蔵庫の電源ケーブルとコンプレッサーの電気モーターの端子からソケットに挿入され、回路の要素が単一の全体に接続されます。このスキームには設定は必要ありません。回路のすべてのコンポーネントが正常に動作し、接続が正しければ、デバイスと冷蔵庫は電源を入れるとすぐに動作します。

文学

レパエフ D.A. 電化製品の修理についてです。 - M: 1985年
Aliyev I. 三相モードと単相モードの非同期モーター。 M：ラジオソフト、2004年。

著者: O. Cherevan、サンクトペテルブルク

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