Il secondo vento del frigorifero. Schema, descrizione

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Il secondo vento del frigorifero. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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I frigoriferi a compressione e ad adsorbimento spesso falliscono a causa del fatto che i loro relè elettromeccanici o gli interruttori di circuito basati su piastre bimetalliche si guastano. I primi servono per avviare i motori elettrici sincroni che servono il sistema di compressione del frigorifero, mentre i secondi sono la base dei sistemi per il monitoraggio e il mantenimento della temperatura dei congelatori a un determinato livello [1]. Il motivo del fallimento di entrambi è il burnout o qualche tipo di danno meccanico ai contatti a molla in questi dispositivi. Soprattutto l'ego si applica ai modelli obsoleti di frigoriferi. E spesso si vede come, a causa di un guasto insignificante, ma difficile da riparare (dovuto alla mancanza di dispositivi di ricambio), gli apparecchi ancora abbastanza adatti all'uso vengono gettati via. Il materiale tenta di eliminare questo tipo di malfunzionamenti negli elettrodomestici.

È noto che oggi è del tutto possibile sostituire lo schema obsoleto per l'avvio di motori elettrici asincroni utilizzando un relè di avviamento con un circuito di condensatori. Non ci sono contatti meccanici in esso [2]. Quanto segue si può dire del dispositivo di controllo della temperatura nel congelatore. Poiché il frigorifero funziona in un appartamento in cui la temperatura viene mantenuta durante tutto l'anno entro limiti confortevoli abbastanza stabili (utilizzando sistemi di condizionamento, riscaldamento centralizzato, ecc.), Quindi in queste condizioni la differenza di temperatura tra l'ambiente dell'appartamento e il congelatore ( un frigorifero correttamente funzionante) rimane pressoché invariato.

Il sistema di controllo della temperatura di un tale frigorifero "alimenta" solo il congelatore con porzioni stabili di freddo, pari al deflusso nell'aria della stanza. Pertanto, per mantenere la temperatura al livello desiderato, non è affatto necessario monitorare gli sbalzi di temperatura, ma è sufficiente determinare la dimensione delle porzioni di freddo. Questo può essere fatto indirettamente calcolando gli intervalli di tempo tra l'accensione e lo spegnimento del compressore del frigorifero, in cui il sistema di controllo della temperatura funziona correttamente. Quindi, in un frigorifero con un controllo termico fallito, essendo caduti determinati e costanti intervalli di funzionamento e tempi di fermo del compressore, otterremo una temperatura abbastanza stabile nel congelatore e nel suo volume interno. Ciò apre la possibilità di costruire un circuito timer che forma gli intervalli per l'accensione e lo spegnimento del motore del compressore senza contatti elettromeccanici. Su questi principi è stato costruito il circuito elettrico mostrato in figura, secondo il quale è stato modernizzato il frigorifero ZIL-Mosca - prodotto nel 1956 e oggi funziona perfettamente, anche se si è guastato prima della modifica per i motivi sopra citati.

Lo schema funziona come segue.

L'oscillatore principale sui microcircuiti DD2.2, DD2.3 genera impulsi di clock vicini alla forma del "meandro" in due modalità di formazione (il tasto MOS analogico DD3 viene utilizzato per passare da una modalità all'altra). Nella prima modalità, gli impulsi vengono generati con un periodo di ripetizione costante di circa 0,6 s (nello stato chiuso del tasto MOS come parte di DD3), e nel secondo - con un periodo di ripetizione regolabile da 0,6 a 0,8 s (nella stato aperto della stessa chiave). La regolazione è fornita dal potenziometro R5. In entrambi i casi, gli impulsi vengono generati a livelli prossimi al livello della tensione di alimentazione (da 0V a 10V). In questo caso, il livello di log.1 all'ingresso di controllo DD3 (vyv. 15) corrisponde alla prima modalità di formazione e al livello del log. 0 - secondo. Perché questi due regimi siano necessari sarà chiaro dalla discussione che segue.

Da una delle uscite dell'oscillatore principale (pin 2 DD2.2), gli impulsi generati vengono inviati all'ingresso di un contatore binario sul chip DD1 e divide questi impulsi con coefficienti da 2 a 16 nell'intervallo di 384 bit. Inoltre ogni cifra ha una propria uscita separata (ad eccezione della 14° e 2°), dalla quale si possono prelevare impulsi ad intervalli da 3 s (all'uscita 1.2 della cifra inferiore) a 9 ore (all'uscita 3,6 della cifra più alta) . Ogni scarica successiva (in ordine crescente) raddoppia il periodo di ripetizione dell'impulso. Di importanza pratica per il controllo del periodo di funzionamento dell'unità fredda, modernizzata secondo il principio proposto, sono gli impulsi solo dall'3a e 11a cifra (vyv.12, 1), la cui frequenza è vicina al ritmo dell'operazione del frigorifero con un relè termico funzionante a regime (da 15 a 20 minuti). Il motivo di questa scelta è stata l'osservazione del funzionamento del frigorifero ancor prima che si deteriorasse. Quindi è stato notato che il relè termico ha acceso il compressore per 40 minuti e lo ha spento per circa lo stesso tempo.

Dal pin 1 DD1 attraverso l'inverter buffer DD2.1, gli impulsi così selezionati vengono inviati all'interruttore elettronico del motocompressore asincrono. Questo interruttore è costituito da un transistor VT1 funzionante in modalità chiave e due optotiristori: U1 e U2. Quando il livello dello stato logico sul pin. 1 DD1 (per effetto del contatore) raggiungerà il log. 0, quindi attraverso l'inverter buffer DD2.1 e il resistore limitatore R1, entra nella base del transistor VT1 e lo apre. In questo stato, il transistor ha una resistenza molto bassa tra il collettore e l'emettitore (inferiore a 1 ohm) e, quindi, il terminale inferiore del resistore R2 nel circuito è collegato a potenziale zero. Una corrente (circa 1 mA) inizierà a fluire attraverso i LED collegati in serie negli optotiristori U2 e U60 - e si accendono e la loro esposizione alla luce porta alla commutazione delle strutture a tiristori pnpn in questi dispositivi allo stato aperto.

A causa del fatto che queste strutture a tiristori sono collegate in antiparallelo, in aumento. quindi i semicicli decrescenti della tensione di rete ottengono l'accesso agli avvolgimenti del motore elettrico come parte del compressore - e inizia a funzionare. Il suo avvolgimento di lavoro - direttamente e quello di partenza - attraverso il condensatore C1, sono collegati alla rete 220 V. Allo stesso tempo, a causa delle coppie di optoisolatori nella composizione di U1 e U2, la separazione del circuito di alimentazione e il circuito di controllo è raggiunto, che è molto favorevole per la sicurezza elettrica e l'affidabilità del frigorifero.

Il condensatore C1 viene utilizzato per avviare il motore elettrico asincrono dell'unità fredda in modalità monofase. Tali motori elettrici di solito contengono due avvolgimenti: di lavoro e di avviamento, spostati l'uno rispetto all'altro di una certa angolazione.

La capacità del condensatore richiesta per l'avviamento può essere calcolata utilizzando la formula fornita nel libro di I. Aliyev per questo tipo di configurazione di avvolgimento [2]:

C (μF) \u1600d XNUMX In/Un dove:

In - corrente di fase del motore, Un - tensione di fase nominale. Anche prima che il frigorifero si guastasse, era possibile misurarne la corrente di fase (è anche la corrente consumata dal frigorifero nella modalità in cui il compressore è in funzione). La misurazione ha dato 1,6A. La tensione di fase nominale è nota - 220 V. Sostituendo questi valori nella formula, otteniamo un valore dalla capacità di circa 12 microfarad. Per garantire affidabilità e sicurezza nel funzionamento del dispositivo, è necessario che un condensatore di tale capacità abbia un margine per la tensione operativa. Interrompiamo la scelta sul condensatore K42-19-12 uF ± 10% 500 V, che fornisce uno spostamento di corrente nell'avvolgimento iniziale rispetto all'avvolgimento di lavoro con un angolo di circa 90 °. In questo caso lo spostamento degli avvolgimenti porta alla comparsa nel campo magnetico dello statore di linee elettriche contenenti coppia. Quando agiscono sul rotore, il motore elettrico si avvia.

Allo stesso tempo, la presenza di queste linee di forza crea qualche ostacolo all'avvolgimento di lavoro per svolgere la sua funzione agendo sul rotore con urti pulsanti, mantenendo la stabilità dei suoi giri. Di conseguenza, il campo magnetico agente sul rotore, con questa inclusione, inizia a contenere una componente reattiva, portando alla restituzione di parte della potenza consumata dal motore alla rete di alimentazione [2]. Tuttavia, a causa della moderazione e dell'invarianza del carico sull'albero, queste perdite sono insignificanti e la restante parte della potenza del motore elettrico è più che sufficiente per garantire il funzionamento del compressore. Ciò, inoltre, consente di risparmiare elettricità: il frigorifero consuma meno energia dalla rete. La corrente di fase, misurata dopo la modernizzazione del frigorifero, sarà di 1.1 A. Pertanto, viene eliminata la necessità di utilizzare un relè di avviamento.

Diagramma schematico di un timer che garantisce il funzionamento di un frigorifero domestico quando il sistema di controllo della temperatura si guasta (clicca per ingrandire)

Le osservazioni sul funzionamento dell'unità anche prima del suo guasto, come già notato, indicano che la modalità di refrigerazione a stato stazionario in essa si verifica a intervalli approssimativamente uguali di 20 vie quando il compressore è acceso e quando è spento. Tuttavia, durante la modernizzazione si è riscontrato che questa modalità fornisce un sufficiente afflusso di freddo, ma il deflusso di freddo è troppo piccolo. Di conseguenza, il congelatore abbastanza rapidamente (entro 2 settimane) si ricopre di una forte brina, richiedendo lo sbrinamento. Pertanto, pur mantenendo l'intervallo specificato per il funzionamento del compressore, è diventata evidente la necessità di aumentare l'intervallo di 20 minuti quando il compressore viene fermato. pur consentendo di regolare il grado di questo aumento. A tale scopo è stato costruito un oscillatore principale con due modalità di formazione dell'impulso.

Il livello Log.0 con vyv.1 DD1, come menzionato sopra, include il compressore. Viene anche alimentato attraverso l'inverter DD2.1 al pin. 15 DD3, che commuta la chiave analogica inclusa in questo microcircuito in uno stato chiuso. E l'oscillatore principale inizia a generare impulsi di durata minima. fornendo un intervallo di 20 minuti di funzionamento del compressore. Al suo completamento, il livello dello stato logico sul pin 1 DD1 cambia al contrario. Di conseguenza, il compressore si arresta e l'oscillatore principale passa alla modalità di generazione di impulsi di durata variabile. Modificando la posizione del cursore del potenziometro R5, questa durata viene regolata e l'intervallo di arresto del compressore viene regolato di conseguenza da 20 a. circa 33 minuti. Impostando questo intervallo è possibile regolare il livello di temperatura media nel frigorifero.

Il LED VD1 come parte del circuito serve per indicare lo stato dell'interruttore elettronico che controlla il funzionamento del motore elettrico. Questo LED si accende quando il motore viene spento e si spegne quando il motore viene acceso.

Il relè termico K1 tipo RT-10 serve a proteggere da possibili sovraccarichi sull'albero motore, che, in linea di principio, non è escluso in caso di emergenza nella cinematica del compressore. La presenza di questo relè viola il concetto generale della modernizzazione proposta, che cerca di liberare il frigorifero da tutti i contatti meccanici ed elastici. Tuttavia, poiché questo relè è un elemento stabilmente presente in tutte le unità obsolete, ed entra in azione molto raramente (il che ne mantiene la durata molto elevata), si è deciso di mantenerlo. Questo elemento è assente nei frigoriferi ad adsorbimento, e quindi può essere omesso dal circuito potenziato.

Tutti i dettagli della produzione nazionale. Condensatore C2 tipo KM-6. La potenza nominale dei resistori è di 0,125 W, ad eccezione del resistore R2, la cui potenza è di 0,25 W. Uno speciale adattatore funge da fonte di tensione costante necessaria per alimentare l'elettronica nel circuito (circa 10 V). Viene utilizzato come adattatore per caricare le batterie del telefono cellulare MOTOROLA, che consuma circa 20 watt di potenza dalla rete. Quando l'interruttore elettronico del motore a induzione del compressore è acceso, il carico di corrente sull'adattatore aumenterà e la tensione che genera diminuirà a circa 6,5 V.

Strutturalmente, il circuito è assemblato su una scheda textolite con dimensioni di 60x60 mm, contenente il cablaggio dei conduttori stampati per il montaggio di componenti elettronici nella progettazione del layout degli schemi elettrici. Su di esso sono installati tutti gli elementi del circuito, ad eccezione del condensatore C1 e del relè termico K1, che, per le loro notevoli dimensioni, sono installati sotto il fondo del frigorifero vicino al gruppo compressore. La scheda è, per così dire, il secondo collegamento dell'adattatore MOTOROLA ed è collegata ad esso con piccoli pezzi di filo (circa 10 cm), che servono a fornire la tensione generata dall'adattatore e la tensione di rete alla scheda. Gli elementi posizionati sulla scheda sono coperti dall'alto con una copertura in plastica, che è fissata alla scheda su rack con viti M3. Il coperchio ha anche un foro per il LED VD1 in modo che sporga sopra la superficie del coperchio ed è visibile dall'esterno. Sul retro della scheda (opposto al lato su cui sono montati gli elementi dello schema elettrico), oltre ai conduttori di montaggio che ne realizzano il cablaggio, è presente anche una presa elettrica convenzionale XT1, che è collegata al uscita dell'interruttore elettronico che controlla il funzionamento del motore elettrico, ed è una copertura per il retro del quadro. Un file viene inserito nella presa dal cavo di alimentazione del frigorifero collegato al condensatore C1 e ai terminali del motore elettrico del compressore, che collega gli elementi del circuito in un unico insieme. Lo schema non richiede impostazioni. Se tutti i componenti del circuito sono in buono stato e le connessioni sono corrette, il dispositivo e il frigorifero funzionano immediatamente dopo essere stati accesi.

Letteratura

Lepaev DA Tutto sulla riparazione di elettrodomestici. - M: 1985
Aliyev I. Motori asincroni in modalità trifase e monofase. M: Radio Morbido, 2004.

Autore: O.Cherevan, San Pietroburgo

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Tuttavia, la fantastica conquista dello spazio su antigrav è ancora molto lontana. Finora, i fisici Lawrence Krauss e Frank Wilczek dell'Arizona State University e dell'Australian National University hanno proposto di rilevare la quantizzazione della gravità misurando la polarizzazione del fondo cosmico a microonde. Pertanto, sarà possibile non solo rilevare e studiare i gravitoni, ma anche associare ai gravitoni onde gravitazionali causate dall'inflazione (rapida espansione) dell'Universo primordiale.

La fisica moderna, nel tentativo di trovare un modo per combinare la meccanica quantistica e la teoria della gravità, ha raggiunto un vicolo cieco. La maggior parte degli scienziati vede la soluzione a questo problema nella scoperta di particelle speciali: i gravitoni, che trasportano una "carica gravitazionale". Finora queste particelle non sono state rilevate, inoltre molti scienziati ritengono che non esistano o che non si possano trovare.

Tuttavia, i sostenitori della teoria dei gravitoni ritengono che finora i gravitoni non siano stati rilevati a causa del fatto che la gravità è debole rispetto ad altre forze di interazione come l'elettromagnetismo. Per rilevare i gravitoni, è necessario un dispositivo così massiccio da trasformarsi in un buco nero sotto la sua stessa massa. Alcuni ricercatori ritengono che per questo motivo non saremo mai in grado di rilevare i gravitoni.

Lawrence Krauss e Frank Wilczek propongono un nuovo modo per rilevare i gravitoni. Gli scienziati ritengono che nell'universo primordiale, subito dopo il Big Bang, l'inflazione abbia creato onde gravitazionali, le cui tracce sono lasciate nel fondo cosmico a microonde. Queste tracce sono fotoni disposti in un certo ordine. La scoperta di questo schema fotonico significherebbe che la gravità si propaga con l'aiuto di particelle, cioè quegli stessi gravitoni. Di conseguenza, dopo aver dimostrato l'esistenza dei gravitoni, gli scienziati riceveranno la teoria universale desiderata, in particolare l'analisi delle osservazioni può diventare un collegamento tra le prime onde gravitazionali e la costante di Planck, utilizzata nella meccanica quantistica.

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