主電源のリレー電圧制御装置。スキーム、説明

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主電源のリレー電圧制御装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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今日、アマチュア無線の文献やインターネットでは、電気ネットワークの電圧を監視し、電圧が許容値を超えた場合に、その電圧で動作する電気製品をオフにする自作の装置についての記述が数多く見つかります。通常、これらのデバイスにはマイクロコントローラー、オペアンプ、その他の最新のハイテク電子コンポーネントが使用されます。しかし、ごく最近まで、この問題はより簡単な手段でうまく解決されていました。たとえば、電磁リレーを使用します。これらの「レトロ」構造の XNUMX つが、著者によって提案された記事で説明されています。

規格 (たとえば、[1]) が家庭用電気ネットワークの電圧安定性についてかなり厳しい基準を設定しているという事実にもかかわらず、さまざまな理由により、許容限度を超えることがよくあります。これは、今日どのアパートや住宅の建物にもたくさんある家庭用電化製品に危険をもたらします。特に、ほぼ常時ネットワークに接続している場合に最適です。ここで役立つのは、電圧を継続的に監視し、危険な増加または減少が発生した場合にすべての消費者をネットワークから切断する自動装置の存在だけです。

私がそのようなオートマトンが必要になったとき、それらの説明は、私が自己制作のためになんとか見つけ出したものであり (たとえば、[2])、私には複雑すぎるように思えました。自分でデザインして作ることにしました。そのスキームを図に示します。 1. 電圧が 198 V (220 V-10%) を下回ると、アパートの電気ネットワークがオフになり、正常に戻ると再びオンになります。 242 V (220 V + 10%) の値を超えるとネットワークもオフになりますが、アパートの所有者が PV1 電圧計で電圧が正常であることを確認してボタンを押すまで、ネットワークの動作は復元されません。ボタンSB1「開始」。完全自動化からの脱却は安全性の点で優れており、過電圧が発生することはほとんどないため、十分に許容できます。機械を XNUMX 年間連続稼働させた場合、不足電圧によるシャットダウンは多数ありましたが、過電圧によるシャットダウンは XNUMX 回のみでした。それらは主に夜間に発生し、雷雨のときに発生することもありました。

米。 1（クリックで拡大）

図からわかるように、1 つの降圧変圧器 T2 と T380 が一次巻線と二次巻線に沿って直列に接続されているため、主電源電圧が 3 V 以上に上昇しても容易に耐えることができます。三相ネットワークが壊れます。リレー K3.1 に電力を供給するための整流器は、接点 K20 が最大 4 A の電流に耐え、消費者をネットワークに接続し、消費者をネットワークから切断します。VD8-VD20 ダイオードのブリッジ回路に従って作られ、直列接続されたダイオードによって電力が供給されます。この整流器の出力、したがって電源ネットワークに電圧が存在することは、HL1 LED によって通知されます。

電圧値を制御する整流器もブリッジ回路のダイオード VD1 ～ VD4 に組み込まれています。 II 変圧器の直列接続された巻線によって電力が供給されます (公称電圧の合計は 12,6 V)。この整流器の特徴は、平滑コンデンサ C1 の静電容量が比較的小さいため、電圧の変化に遅延なく追従できることです。

ネットワーク内の電圧が下限しきい値より大きい場合、HL3 LED - ツェナーダイオード VD11 - 有極リレー K1 の巻線の回路に電圧が印加され、その電圧は LED の直流電圧降下の合計を超えます。ツェナーダイオードの安定化電圧とリレー動作電圧。リレー K1 の接点 I と L は閉じています。この時点でリレー K2 の接点 I と R も閉じている場合、リレー K3 がアクティブになり、消費者がネットワークに接続されます。

同調抵抗器 R9 を調整することにより、ネットワーク内の電圧が許容 198 V を下回ると、ツェナーダイオード VD11 の電圧が安定化電圧よりも低くなり、ツェナーダイオードが閉じて、リレー巻線 K1 を流れる電流が停止します。その結果、このリレーの接点 I と L がリレー巻線 K3 の回路を開きます。電圧が正常に戻るまで、消費者をネットワークから切り離します。

過電圧制御チャネルも同様の方法で構築されますが、VD12 ツェナーダイオードがしきい値素子として機能し、動作しきい値 (242 V) はトリミング抵抗 R11 によって設定され、それを超えると K2 リレー接点が開きます。 K3 リレー巻線回路をオンにし、HL2 LED を点灯します。

リレー K2 として、双安定有極リレー RP4 が使用されました。これは、巻線から電圧が除去されたときに接点が独立して元の位置に戻らない点が異なります。リレーのアーマチュアを一方向または別の方向に移動するには、巻線の 2 つに対応する極性の電圧パルスを印加する必要があります。したがって、動作後にリレーK1を元の状態に戻すために、デバイスにはボタンSB2があり、これを押すと、過剰電圧により切断された電力のネットワーク消費者に再接続されます。 KXNUMX リレー接点の初期位置は不明であり、任意の位置にある可能性があるため、ネットワークに接続した後、デバイスを動作状態にするためにこのボタンを押す必要がある場合があります。

ツェナーダイオード VD9 および VD10 は、リレー巻線 K1 および K2 がトリガーされた後にそれらに供給される電圧を制限し、これらの巻線の電流が許容値を超えるのを防ぎます。

著者は設計に、装甲磁気コアを備えた 261 つの統合電源トランス TPP127-220/50-3 を使用しました [2]。これらの変圧器の一次巻線は、巻線 I (ピン 9 と 3、ピン 7 と 12 の間にジャンパあり) として使用されます。巻線 II を形成するには、変圧器の端子 19 と 11 の間にジャンパーを取り付け、端子 20 と 15 から電圧を取り除きます。巻線 III の端子は 16 と XNUMX です。

1 つのトランス T2 と T380 の代わりに、最大 20 V の一次電圧に耐えられるトランスを使用することもできます。SHL40x2700 磁気回路に独立して巻線できます。巻線 I は直径 2 mm の PEV-0,21 ワイヤを 155 ターン、巻線 II - 直径 2 mm の PEV-0,35 ワイヤを 254 ターン、巻線 III - 同じワイヤを 220 ターンする必要があります。一次電圧が 12,6 V の場合、巻線 II と巻線 III の電圧はそれぞれ 20 V と XNUMX V になります。

リレー K1 は、右接点が優先される 7 ポジションの単一安定有極リレー RP4.521.005 (バージョン RS600) です。約470オームの抵抗を持つ巻線を得るには、その巻線II（140オーム）とIII（4オーム）が直列に接続され、そのためにリレーブロックの端子6と4.521.019の間にジャンパーが取り付けられます。同じタイプのリレー、巻線抵抗 480 オームのバージョン RS4.521.012 または巻線抵抗 700 オームの RSXNUMX を使用できます。

リレー K2 は、4 位置双安定有極リレー RP4.520.004 (バージョン RS1) です。 130オームの抵抗を持つその巻線2-IVは直列に接続されており、そのためにリレーブロックの接点3-4、8-6、および7-2250の間にジャンパーが取り付けられています。 4.520.011 オームの抵抗を持つ巻線 VII も使用されます。抵抗 460 および 2700 オームの巻線を備えたバージョン RS4.520.012 または抵抗 500 および 830 オームの巻線を備えた RSXNUMX のリレーを使用することが可能です。

有極リレー RP4 および RP7 の参考データは [4] にあります。代替品を選択するときは、異なる設計の有極リレーの巻線がパッドの異なる接点に接続される可能性があることに留意する必要があります。同一のリレーの巻線抵抗のばらつきは、±15 ～ 20% に達する場合があります。

必要なリレー RP7 がない場合は、代わりに巻線の抵抗に適したリレー RP4 を使用できます。これらのリレーは構造的には同じですが、接点の調整が異なります。 RP4 リレーから保護アルミニウムケースを取り外し、左側の接点の固定ネジを XNUMX ～ XNUMX 回転緩め、アーマチュアをこの接点に手動で移動し、アーマチュアが独立するまで左側の接点の調整ネジをゆっくりと回す必要があります。右に転送します。この位置で左側の接点を固定し、リレーのケースに置きます。

抵抗 3 オーム、定格動作電圧 3 V の巻線を備えたリレー K4.501.200 - RKS175 (バージョン RS24) [5]。これは、巻線の動作電圧が同じで、接点が少なくとも20 Aの電流を切り替えることができる別のリレーで置き換えることができます。

電圧計 PA1 - 測定限界が 4209 V AC 電圧の Ts500 検出器システム。

機械は 230x160x80 mm の金属ケースに組み込まれており、接地する必要があります。リレー K3 は、主電源に接続されている接点が偶発的な接触から保護されていないため、ハウジングの別のコンパートメントに配置されています。ツェナーダイオードVD9およびVD10には面積50cmのヒートシンクが装備されています².

ネットワークからマシンが消費する電力は約 7 ワットです。機械をセットアップするとき、主電源電圧は実験室で調整可能な単巻変圧器を介して機械に供給され、下限と上限のしきい値はそれぞれトリマー R9 と R11 で設定されます。

必要に応じて、可聴信号装置をソケット XS1 および XS2 に接続することができ、ネットワークの許容電圧を超えたときにアラームを鳴らします。可能な信号装置回路を図に示します。 2. 入力にはダイオードブリッジ VD1-VD4 があり、XP1 および XP2 プラグをマシンのスロットに接続することで極性を確認する必要がなくなります。トランジスタ VT1 と VT2 には、従来のマルチバイブレータが組み込まれており、約 800 Hz の周波数のパルスを生成します。トランジスタ VT3 - 電話カプセル HA1 に供給される信号の電力増幅器。トランジスタ VT3 とツェナーダイオード VD5 は 50 cm の面積のヒートシンクに取り付ける必要があります².

図。 2

文学

GOST 13109-97。汎用電源システムにおける電気エネルギーの品質に関する規格。 - URL:internet-law.ru/gosts/gost/3761/。
BezyulevS.自動冷蔵庫保護。 -ラジオ、2005年、第7号、p。 48、49。
Shulgin G. ユニファイドトランスフォーマー。 - ラジオ、1982 年、No. 1、p. 59、60。
有極 RP4、RP4M、RP5、RP7 のリレー。 - URL: museumrza.ru/up/jeksponaty/files/Spr_RP_4_5_7.djvu.
リレー電磁RKS3、RKS3T。 -URL：radiant.su/files/images/IRZ/rks3.pdf。

著者：S。バビーン

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