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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sorgente CA Unicum. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Un radioamatore di solito ha diversi trasformatori CA nella sua fattoria. Tutti, di regola, hanno potenze diverse, con diversi set di tensioni. Quando decidi di connettere un nuovo dispositivo, si scopre che tutto ciò che hai non va bene. LATR può dare una mano, ma non tutti ce l'hanno e non sarai in grado di alimentare costantemente il dispositivo da LATR. Ho implementato questa idea. Riavvolgete il trasformatore con la potenza più alta possibile (tra quelle a vostra disposizione) in modo da realizzare otto avvolgimenti secondari. Il primo avvolgimento è progettato per una tensione di uscita di 1 V, il secondo - per 2 V, il terzo - per 4 V, quindi con ogni nuovo avvolgimento la tensione raddoppia. Sull'ultimo ottavo avvolgimento, la tensione di uscita è 128 V. Lo schema del trasformatore (l'ho chiamato "Unicum") è mostrato in Fig. 1, a. Saldare le uscite degli avvolgimenti secondari ai contatti della presa X1 del tipo RP1416, che è un connettore piatto con caratteristiche migliorate (più resistente) ed è adatto per commutare circuiti di alimentazione con correnti fino a 6 A. Sia la presa che la spina RP14 hanno una maggiore resistenza meccanica (erano utilizzate nelle vecchie apparecchiature per lampade, dove le correnti dei filamenti erano piuttosto elevate). Le conclusioni di ciascuno degli avvolgimenti devono essere saldate alla propria coppia di contatti della presa X1 RP14-16 (Fig. 1,b): il primo avvolgimento - a 1a e 1b; il secondo avvolgimento - su 2a e 2b, ..., l'ottavo avvolgimento - su 8a e 8b. In questo caso, è necessario assicurarsi che gli inizi degli avvolgimenti siano collegati ai contatti “a” e le estremità ai contatti “b”. Nella Fig. 1a, l'avvolgimento secondario con la tensione più alta è mostrato nella parte superiore del circuito, la tensione più bassa è nella parte inferiore. Questa è una violazione dell'ESKD, ma è stata consentita perché l'ottavo avvolgimento è saldato ai contatti 8a e 8b, che si trovano vicino ai due smussi della presa X1 (mostrando mnemonicamente la direzione di aumento della tensione degli avvolgimenti) .
La potenza complessiva del trasformatore può essere qualsiasi, ma con il connettore RP14 selezionato la corrente non deve superare i 6 A, quindi la potenza complessiva del trasformatore non può superare 1,5 kW. Un trasformatore di questo tipo non è ancora troppo grande per l'uso nella vita di tutti i giorni, inoltre anche la corrente nominale per la quale sono progettate le prese e gli interruttori di rete è di 6 A. L'uso di un trasformatore di tale potenza risolverà praticamente tutti i problemi della vita di tutti i giorni, e officina o un laboratorio. Ad esempio, attraverso di esso è possibile accendere elettrodomestici con una tensione di rete diversa dal nostro standard (ad esempio 240, 127, 110 V, ecc.). Puoi, ad esempio, collegare un'ampia varietà di saldatori (per tensioni di 24, 36, 42 V) e altri, e ci sono saldatori con surriscaldamento e surriscaldamento (puoi selezionare con precisione la tensione desiderata). La tabella 1 fornisce informazioni per la produzione di trasformatori con potenza da 200 a 1600 W (quattro opzioni). Tabella 1
Il trasformatore può essere realizzato su nuclei di barre di dimensioni comuni. Ad esempio, per l'opzione da 200 W, è adatto un nucleo del trasformatore televisivo TS-200 (o TS-180) SL 24x45 e per l'opzione da 400 W - TS-360 (TS-330) SL 25x50. La comodità della tabella è che fornisce un numero intero di giri di avvolgimento per 1 V di tensione di uscita (5, 4, 3, 2 giri per potenze di 200, 400, 800 e 1600 W, rispettivamente). Inoltre, tutti gli avvolgimenti secondari possono essere realizzati con filo dello stesso diametro, il che semplifica la tecnologia di avvolgimento, garantisce condizioni termiche ottimali e utilizza un fusibile per la tensione di uscita totale. La Figura 2 mostra la versione consigliata della custodia del trasformatore Unicum. Mi sembra ottimale posizionare il trasformatore sul pavimento. Pertanto, la presa X1 è installata sul piano superiore del case ed è presente anche una maniglia per trasportare il trasformatore. Tutti gli elementi in acciaio (interruttore S, indicatore di alimentazione HL1, fusibile FU1 e ingresso cavo di alimentazione) sono installati sul pannello frontale verticale.
È auspicabile dotare la custodia di gambe elastiche (di gomma) per la stabilità. Passiamo ora al cablaggio della spina RP14 per ottenere una qualsiasi tensione da 1 a 255 V con step di 1 V. Come si vede dalla Fig. 1, tensioni di 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128 V può essere ricavato da uno degli avvolgimenti selezionati, collegandosi ai contatti “a” e “b” della fila corrispondente. Questa opzione è mostrata in Fig. 3a per una tensione di uscita di 4 V. La tensione massima di 255 V si ottiene quando tutti gli otto avvolgimenti secondari sono collegati in serie. Allo stesso tempo, sulla spina RP14 sono installati ponticelli inclinati (1b-2a, 2b-3a, 3b-4a, ..., 7b-8a) e la tensione di 255 V viene rimossa dai contatti 1a e 8b.
Tutte le altre opzioni per ottenere tensioni si formano calcolando il codice binario della tensione selezionata. Ad esempio, una tensione di 13 V si ottiene sommando le tensioni del 1o, 3o e 4o avvolgimento, poiché 13 = 8 + 4 + 1. Come si può vedere dalla Fig. 3b, il ponticello bypassa il secondo avvolgimento non necessario (collega 1b e 3a), una tensione di 27 V si ottiene sommando le tensioni del 1°, 2°, 4° e 5° avvolgimento, poiché 27 = 16 + 8 + 2 + 1. Come si può vedere dalla Fig. 3, il ponticello bypassa terzo avvolgimento non necessario, sommando le tensioni del 36° e 3° avvolgimento si ottiene una tensione di 6 V (36 = 32 + 4), un ponticello collega (Fig. 3d) la fine del terzo e l'inizio del sesto avvolgimento . Per ottenere tensioni standard di 42, 48, 60, 75, 110, 127, 220 e 240 V, la configurazione dei jumper è mostrata rispettivamente in Fig. 3, d...n. I terminali indicati in Fig. 3 con le frecce vengono emessi e formano un cavo. Poiché la tensione di uscita del cavo può essere pericolosa per la vita, i terminali della spina dopo aver dissaldato il cavo di uscita devono essere accuratamente isolati (meglio con una copertura o un cappuccio). Il passaggio a una nuova tensione richiede diversi minuti di risaldatura dei cavi. Ma se qualcuno è troppo pigro per farlo e ha otto interruttori a levetta per una corrente operativa di almeno 6 A, allora possiamo consigliare il circuito di Fig. 4, in cui quando l'interruttore a levetta è nella posizione sinistra, il l'avvolgimento corrispondente è compreso nella catena degli avvolgimenti e nella posizione corretta è disabilitato. Quindi il passaggio alla tensione richiesta consiste nel convertire questa tensione in codice binario e impostare gli interruttori a levetta su questo codice binario. Per passare al codice binario, ricorda le potenze di 2: 20 = 1; 21 = 2; 22 = 4; 23 = 8; 24 = 16; 25 = 32; 26 = 64; 27 = 128. Ora dalla tensione richiesta (ad esempio 167 V) sottraiamo il numero più grande da questa serie (ma inferiore a quello richiesto) 167 - 128 = 39, ripetiamo nuovamente questa procedura 39 - 32 = 7 e poi 7 -4 = 3; 3 - 2 = 1 e 1 - 1 = 0. Dal numero dato abbiamo sottratto i numeri 27, 25, 22, 21, 20.
Di conseguenza, in questi bit del codice binario ci sarà “1”, nel resto ci saranno zeri: 10100111. Di conseguenza, nel circuito (Fig. 4) sono presenti interruttori a levetta con i numeri SA8, 5.sir4. giriamo cirSA6, SA3, SA2 nella posizione sinistra, il resto a destra e otteniamo la tensione richiesta di 167 V. Se utilizziamo interruttori a levetta del tipo P1T o il loro analogo straniero KNX-1 (3 A, 250 V), otterremo una comoda implementazione di un chip programmabile. Poiché la distanza tra i terminali esterni dell'interruttore a levetta è approssimativamente uguale alla distanza tra le file aeb RP14-16 e la larghezza degli interruttori a levetta di questo tipo è approssimativamente uguale al passo dei contatti del connettore nelle file, a è possibile un'installazione molto compatta del blocco interruttore a levetta SA1SA8 direttamente sui contatti dei coltelli RP14-16 (Fig. 4 ). Tuttavia, un tale chip sugli interruttori microtoggle è un po' costoso, quindi la Fig. 5 mostra una versione più economica dell'implementazione di un chip programmabile per la connessione operativa con la programmazione sui ponticelli. Per un collegamento rapido, i ponticelli in eccesso vengono saldati e per ottenere una determinata tensione, i ponticelli in eccesso vengono semplicemente tagliati e dove viene tagliato il ponticello della fila “a”, viene mantenuto il ponticello della fila “b” e viceversa. La figura 5 mostra quali ponticelli vengono staccati e quali vengono mantenuti per l'esempio fornito a 167 V.
L'uso di chip programmabili è conveniente perché qualsiasi dispositivo con una tensione di alimentazione da 1 a 255 V è collegato alla stessa presa del trasformatore X1 e il chip “ricorda” automaticamente la tensione di alimentazione richiesta per il dispositivo. Quando si posiziona il trasformatore sul pavimento vicino alla scrivania, è possibile posizionare un telecomando con interruttore a levetta sul tavolo stesso (Fig. 6). Si consiglia di montarlo su interruttori a levetta tipo TP12 e di collegarlo al trasformatore con un cavo a 16 poli.
La Figura 7 mostra due versioni dello schema elettrico di tale telecomando e la versione in Figura 7,b corrisponde allo schema elettrico in Figura 4. Il circuito di Fig. 7, a è una versione semplificata del telecomando e si distingue per il fatto che gli avvolgimenti che non sono coinvolti nell'ottenimento della tensione di uscita sono completamente spenti. Talvolta ciò è necessario per ridurre il livello di interferenza derivante dagli avvolgimenti non utilizzati. Inoltre, questo schema ha un'installazione estremamente semplice.
Gli schemi elettrici di Fig. 8, a, b corrispondono pienamente agli schemi elettrici di Fig. 7.
In conclusione, qualche parola sulle norme di sicurezza. Nell'industria vengono utilizzate la messa a terra protettiva e la messa a terra dei dispositivi. La nostra rete domestica non è molto sicura perché la spina utilizzata è simmetrica e non si sa dove sia la terra e dove sia la fase della tensione di rete. Pertanto gli elettrodomestici non sono dotati di messa a terra e nell'alloggiamento degli elettrodomestici possono formarsi tensioni pericolose. Queste tensioni possono anche verificarsi a causa del fatto che nelle sottostazioni dei trasformatori si verificano correnti di dispersione e perdite dovute a capacità parassite. L'utilizzo del trasformatore Unicum, grazie all'isolamento galvanico dalla rete, permette di evitare tensioni pericolose, ad es. Il dispositivo utilizzato può essere messo a terra. Se hai deciso fermamente di replicare una tale fonte, hai realizzato un trasformatore universale e un pannello interruttore a levetta universale, allora sarai convinto dell'eccezionale comodità del sistema. Ora hai a tua disposizione una fonte di alimentazione CA davvero unica. Qualsiasi tensione nell'intervallo da 1 a 255 V è ora a portata di mano, ad es. puoi ottenerne rapidamente uno in pochi secondi ed eseguire il collegamento sperimentale o operativo di quasi tutti i carichi CA a 50 Hz. Ma spesso è necessario modificare gradualmente la tensione sul carico. Di solito viene utilizzato LATR per questo, ma non è sicuro. Per ora, avevamo a nostra disposizione un interruttore a levetta: un prodotto molto conveniente e con il suo aiuto è possibile modificare la tensione con incrementi di 1 V, ma le manipolazioni pratiche con gli interruttori a levetta sono molto difficili quando si forza brutalmente il codice binario, sebbene con abilità possono essere fatti molto rapidamente. Propongo di integrare il sistema Unicum con un dispositivo: una macchina meccanica per un set di tensione regolare (con incrementi di 1 V) di 1-2-4-8-16-32-64-128 V dal trasformatore universale Unicum. Il prodotto può essere realizzato in casa con un minimo impiego di lavorazioni di tornitura. Questo è un dispositivo puramente meccanico (più precisamente, elettromeccanico). La tensione di uscita viene modificata ruotando la manopola di 16 V/1 giro, con la rotazione in senso orario della manopola si aumenta la tensione e con la rotazione in senso antiorario la si diminuisce. Il prodotto è facile da modernizzare: al posto della maniglia, è possibile installare un azionamento elettrico (un motore elettrico con riduttore) e controllarlo tramite un interruttore di tipo “bilanciatore” (per l'inversione del motore elettrico). L'installazione di un azionamento elettrico è prevista dal progetto (Fig. 9) e non richiederà modifiche al progetto con un azionamento manuale, la cui descrizione è proposta di seguito.
Il prodotto offerto è un interruttore a tamburo programmabile (o codificato) con 256 posizioni. L'effettiva commutazione elettrica delle tensioni dagli avvolgimenti del trasformatore viene effettuata da otto microinterruttori SA1-SA8 (Fig. 10). Il circuito di commutazione è identico a quello utilizzato nella progettazione del pannello degli interruttori a levetta e della spina programmabile sugli interruttori a levetta descritti in precedenza, ma vengono commutati in modo programmatico, meccanicamente (premendo i corrispondenti pulsanti del microinterruttore).
Per semplificare l'implementazione, gli interruttori sono divisi in due gruppi (blocchi): il blocco SA1-SA4 è progettato per commutare tensioni rispettivamente di 1, 2, 4 e 8 V, e il blocco SA5-SA8 è per commutare tensioni 16, 32, 64 e 128 V, rispettivamente. Strutturalmente, l'implementazione proposta utilizza microinterruttori di tipo MIZ (3A, 250 V), assemblati in due blocchi identici da 4 pezzi ciascuno. con passo 10 mm mediante distanziali in textolite e due staffe ad L in acciaio per l'installazione sul piano di base. I blocchi vengono serrati con 4 prigionieri (o viti) con filettatura M2,5 lunghi 40 mm. L'intero circuito elettrico (compreso il fusibile FU1, le prese-morsetti di uscita XT1 e XT2 e l'ingresso del cavo rinforzato all'altra estremità con una spina RP14-16) è montato su una base di montaggio: una piastra getinax di 8-12 mm di spessore su 4 piedini in gomma (tappi di bottiglie mediche). La parte meccanica è costruita secondo il principio di un interruttore a tamburo programmabile. Inoltre vengono utilizzati due tamburi programmabili completamente identici. Il tamburo è un'unità meccanica per la conversione del movimento rotatorio in presse di pulsanti di microinterruttori mediante fotocopiatori sulle camme (sporgenze) e spegnimento sulle depressioni. Essenzialmente, il tamburo è un insieme monolitico di quattro dischi programmabili ed elementi aggiuntivi (supporti a cricchetto e albero). Ogni disco è una striscia sulla superficie del tamburo con una specifica distribuzione di camme e avvallamenti. È progettato per generare influenze meccaniche di controllo per un interruttore. La legge della formazione delle camme e degli avvallamenti è il programma. E il processo di produzione (formazione) di una sequenza di depressioni e rientranze sui dischi avviene tramite programmazione. Ogni bobina ha quattro dischi programmati secondo la legge del codice binario (Fig. 11). Il disco inferiore contiene il programma per la commutazione dell'interruttore di ordine inferiore 1 e contiene 8 camme e 8 cavità distribuite uniformemente sulla circonferenza; il secondo disco dal basso contiene quattro camme e quattro avvallamenti, distribuiti uniformemente sulla circonferenza, ed è destinato a controllare il peso 2 del codice binario; il terzo disco dal basso contiene un programma per il controllo dell'interruttore della categoria di peso 4 e contiene 2 camme e 2 depressioni, distribuite uniformemente sulla circonferenza. Infine, il disco superiore contiene un programma per il controllo della commutazione della cifra di peso più significativa 8 e contiene una camma per mezzo cerchio ed una depressione per l'altra metà del cerchio. Il posizionamento reciproco delle camme a disco negli angoli di rotazione è rigorosamente definito e corrisponde alla scansione del tamburo mostrata in Fig. 11 (a sinistra) per la corretta formazione di un codice binario sulla linea della fotocopiatrice, e quando il tamburo ruota verso destra, il codice aumenta e quando si ruota a sinistra diminuisce.
Consideriamo la parte elettrica per consigli pratici per focalizzarci ulteriormente sulla meccanica precisa, poiché il circuito elettrico può essere montato solo dopo che è stata completata la parte meccanica, ma i componenti devono essere preparati immediatamente. Le raccomandazioni per i blocchetti di commutazione sono le seguenti: passo consigliato tra i pulsanti MI3=10 mm. Con uno spessore dell'interruttore di 7 mm, ciò consentirà di installare con precisione le guarnizioni con il passo richiesto e di isolarli tra loro (soprattutto i conduttori), mentre (prima del montaggio) le superfici laterali dovranno essere rettificate su un piano abrasivo per evitare danni e inceppamenti (rimozione di iscrizioni in rilievo, cedimenti tecnologici e altre irregolarità) durante il serraggio dei perni. Vanno installati in modo che tutti e quattro i pulsanti siano rigorosamente in linea e sporgano equamente sopra il blocchetto interruttori (potrebbe essere necessario selezionare per ogni blocco microinterruttori identici tra loro, in ogni caso la tipologia deve essere la stessa). Viene prodotta una varietà di interruttori MI3-B con guinzaglio di tipo "sci", che a prima vista è completamente adatto per questa implementazione e semplifica la parte meccanica, ma il fissaggio meccanico e la precisione di funzionamento di guinzagli come le fotocopiatrici dei dischi a camme sono meno affidabile. Inoltre, non è auspicabile utilizzare MI3B in una versione in cui quando si preme il conducente, lo spintore viene rilasciato, poiché se si rompe, tale interruttore rimarrà in posizione inserita, il che è indesiderabile per motivi di sicurezza. L'altezza delle gambe piegate delle staffe a L è stata scelta pari a 10 mm per facilitare l'installazione elettrica e l'assemblaggio di blocchi con prigionieri all'esterno della zona di piegatura. Secondo questa raccomandazione, l'altezza dei blocchi (senza pulsanti) dovrebbe essere esattamente di 30 mm e lo spazio tra la base e il fondo del blocco dovrebbe essere di 10 mm (per il passaggio dei cavi elettrici). Le "gambe" dei blocchi di due staffe a forma di L dovrebbero formare un piano. Durante il debug, l'altezza dei blocchi può essere regolata posizionando dei distanziatori getinak tra il piano delle “zampe” dei blocchi e la base. Anche la posizione finale delle linee di spinta viene determinata durante il processo di debug insieme alla parte meccanica dalla condizione di commutazione libera e dalla selezione dei giochi nella trasmissione tamburo-copia-interruttore di spinta. Il fissaggio definitivo dei blocchi si effettua con 4 viti M3 (due per gamba) alla base. Per il debug consiglio di assemblare un accessorio debugger (Fig. 12) con 8 lampadine e una presa RL14-16. Prima del debug, i blocchi di interruttori assemblati (ma non fissi) vengono collegati a un circuito elettrico. La spina del cavo è collegata dalla presa del debugger e la tensione esterna (CC o CA) nominale per le lampade a incandescenza, ad esempio 6,3 V, viene fornita da un alimentatore esterno o trasformatore al filo comune delle lampade (filo "C" ) e i contatti della presa (fila "a" ", filo "d"), e inoltre (per indicare l'inclusione di SA8) anche il filo "d" deve essere collegato "al" terminale XT1.
Quando viene premuto il pulsante dell'interruttore corrispondente, la spia del debugger corrispondente dovrebbe accendersi. Il debugger proposto può fungere da tester standard per i prodotti della serie Unicum per verificare i chip programmati, la funzionalità e le condizioni degli interruttori a levetta e di altri prodotti durante la produzione e il funzionamento, se i fili "c", "d" sono rinforzati con un chip basato su una spina RP14-16 con una tensione nominale della lampada programmata (non più di 36 V, per sicurezza). Solo dopo aver controllato il circuito di commutazione con un debugger si può affermare che il prodotto è conforme allo standard Unicum e funziona correttamente e accuratamente. Prese-morsetti per dispositivi XT1 e XT2 per un facile collegamento dei carichi e installazione nella struttura del meccanismo. le macchine dovranno essere fissate su una piastra getinax di spessore 3...4 mm (la dimensione viene specificata in fase di progettazione) con una distanza negli assi delle prese di 29 mm, e la piastra dovrà essere infine fissata al bordo anteriore della base sugli angoli. Allo stesso modo, fissare sul bordo posteriore della base il portafusibile FU1 tipo DPB, DPV o simile. Il cavo in ingresso dal trasformatore (16 conduttori con sezione di 1 mm2 di isolamento totale) è fissato sul bordo posteriore della base mediante una fascetta (staffa) in acciaio. Il primo tamburo ruota direttamente dalla maniglia o dall'azionamento elettrico a bassa tensione, mentre il secondo ruota 16 volte più lentamente del primo e riceve la rotazione tramite un ingranaggio cilindrico dall'albero del primo tamburo. Pertanto, risulta che il disco di ordine inferiore sul tamburo II commuta il rango di peso 16, e il resto, rispettivamente, 32 (2 sul primo tamburo), 64 (4) e 128 (8). Per facilità di implementazione, la trasmissione ad ingranaggi è realizzata in due fasi. In primo luogo, ciò riduce le dimensioni del cambio (un ingranaggio grande per un rapporto di trasmissione 1/16 ha un diametro troppo grande) e, in secondo luogo, otteniamo la rotazione di entrambi i tamburi nella stessa direzione, il che in realtà ha permesso di produrre completamente tamburi identici. Un rapporto di trasmissione di 1/16 si ottiene collegando in sequenza ingranaggi identici su ingranaggi dentati con un rapporto del numero di denti (rapporto di trasmissione) di 1/4. Fissiamo un blocco di due ingranaggi intermedi sull'asse intermedio o sull'albero al centro tra gli assi degli alberi principali con i tamburi I e II. Di conseguenza, il tamburo I commuta il blocco di interruttori SA1-SA4 e il tamburo II - il blocco di interruttori SA5-SA8. Poiché il tamburo con i dischi programmabili è una sorgente ciclica di codice con scansione infinita, viene applicata una limitazione dei cicli di ricerca a causa dell'indesiderabilità di un salto del codice da 255 a 0 quando si aumenta e soprattutto da 0 a 255 (dopotutto, questi saranno tensioni!) quando si ripete il ciclo. Installiamo quindi un limitatore sul secondo tamburo (a causa delle dimensioni effettive del perno e della vite, dovremo sacrificare una posizione nel codice, “0” o “255” in nome della stessa sicurezza). E per preservare il meccanismo (la coppia sull'albero II è 16 volte maggiore della coppia sull'albero I e può facilmente schiacciare l'arresto), la rotazione viene trasmessa al primo albero attraverso una frizione limitatrice di coppia (oltre la quale inizierà a slittare ). Ciò che in Fig. 11 è indicato come posizioni significa in pratica la posizione della linea di fotocopiatori (camme sulle spire degli interruttori). Le fotocopiatrici seguono il rilievo dei dischi e, attraverso le leve, trasmettono le forze agli interruttori. Le posizioni mostrano la posizione stabile della linea della fotocopiatrice, in contrasto con le marcature in gradi, e sono spostate rispetto ad essa di 11°15' (metà del passo angolare del tamburo). Per fissare chiaramente la posizione del tamburo I nelle posizioni delle fotocopiatrici, installiamo un cricchetto sul tamburo I (un fermo a sfera simile a quelli utilizzati nei progetti degli interruttori a biscotto) e sul bordo destro del tamburo foriamo 16 conici fori, distribuiti uniformemente attorno alla circonferenza. Il cricchetto è necessario anche in modo che la maniglia (maniglia) e altri squilibri di massa non possano spostare spontaneamente il tamburo dalla posizione del codice impostata. Gli stessi incavi sono realizzati sul tamburo II, dove è possibile installare anche un cricchetto, abbinato però ad una speciale frizione che garantisce il movimento a scatti del tamburo II. Questo è un nodo difficile da implementare e quindi non l'ho utilizzato, ma se sorgono difficoltà con il debug, è possibile introdurre un nodo del genere nella progettazione. La difficoltà principale è che è necessario effettuare transizioni precise e fluide dalle camme alle cavità, in particolare e con particolare precisione, dovrebbero essere eseguite sul tamburo II. Le posizioni del cricchetto e del fermo nei disegni sono mostrate in modo condizionato; devono essere chiarite durante il debug. Entrambi i tamburi sugli alberi devono essere fissati esattamente allo stesso modo (in posizione “0” rigorosamente verticalmente lungo la linea delle fotocopiatrici). Si consiglia di utilizzare la trasmissione ad ingranaggi principali su marce diverse (senza gioco). Oltre all'ingranaggio principale, è presente un ingranaggio ausiliario - per il contatore. Il suo rapporto di trasmissione (totale) dovrebbe essere 1,6 (16/10 o 5/8), vale a dire l'albero di un contatore a tamburo (ad esempio, di un registratore) dovrebbe ruotare 1,6 volte più velocemente dell'albero I della macchina e per un giro dell'albero cambio le sue letture di 16 unità. Il numero di marce in una trasmissione non è limitato e può essere pari (per i contatori di rotazione a sinistra - i numeri compaiono dal basso) o dispari. L'uso di una cinghia di gomma è indesiderabile, poiché il contatore deve essere installato una volta dopo il debug e il pulsante di ripristino deve essere rimosso. Ma per trasmettere la rotazione da un azionamento elettrico, è auspicabile l'uso di una trasmissione a cinghia, poiché deformazioni elastiche e slittamenti garantiranno una rotazione pseudo-salto dell'albero I, limiteranno la coppia massima dell'azionamento e compenseranno l'inerzia dell'azionamento . Il giunto limitatore di coppia stesso è un blocco di due dischi: un disco motore azionato da una maniglia o una puleggia montata sull'albero I e un disco condotto montato rigidamente sull'albero I con una rientranza conica per la sfera. La sfera viene installata sulla maniglia con la frizione chiusa in una posizione specifica per determinare la tensione in base alla posizione della maniglia entro il 1° giro del primo tamburo. Quando la coppia dell'azionamento supera un certo valore (al finecorsa), la sfera viene spinta fuori dalla rientranza del disco condotto e rotola lungo la sua superficie. Per evitare l'usura del disco durante il funzionamento, il disco conduttore è inoltre caricato a molla all'estremità (una molla tra la rondella di sicurezza e l'estremità della boccola del disco). Un dado cieco (tappo) è avvitato sul manicotto (parte cilindrica) del disco di azionamento per chiudere la rondella di sicurezza e, nella versione con azionamento manuale, ad esso è fissata una barra della maniglia. L'unità di arresto è un perno D4 mm sul tamburo II e una vite di arresto M5 sulla guancia della parte stazionaria del meccanismo. Gli alberi (principali) hanno un diametro di 6 mm. Tamburi, dischi e ingranaggi sono fissati con viti M3 (2 pezzi ciascuno con un angolo di 90° l'uno rispetto all'altro). Invece di una vite, puoi usare un perno nei fori praticati dopo il debug (inseriscilo con attenzione). È più affidabile. È meglio tornire i fusti grezzi al tornio dal bronzo (è facile da lavorare e si consuma lentamente) o dalla lega di alluminio duro (duralluminio), ma possono essere torniti dalla plastica dura, come l'ebanite o il polietilene duro (ancora più facile da lavorare e ha basso attrito alle estremità). Per garantire una rotazione precisa, gli alberi del tamburo sono installati nei cuscinetti n. 35-26 (per alberi D6 mm). I cuscinetti, realizzati in acciaio, vengono pressati in gabbie per il montaggio su un piano (piastre frontali). Gli ingranaggi di rinvio della trasmissione principale possono essere montati su un asse (corto o lungo per fornire rigidità senza cuscinetti) o su un albero di rinvio a rotazione libera con cuscinetti (una soluzione migliore ma più costosa). Tutta la parte meccanica è un monoblocco, realizzata tra due guance in acciaio di spessore 1,5 mm. La distanza (60 mm per fusti di larghezza 57 mm) tra le guance è fissata con due prismi distanziatori - barre piano-parallele in acciaio 60x45x8 mm con fori filettati M3 alle estremità (2 pezzi ciascuno all'estremità, Fig. 13 e 14 ). Le guance del blocco meccanico hanno pieghe di 10 mm nella parte inferiore (piede) e superiore (piattaforma per l'azionamento elettrico o fissaggio del coperchio dell'alloggiamento con dadi M3 fissati sul fondo). Queste curve e prismi distanziatori forniscono rigidità e immutabilità geometrica della struttura. Nella parte anteriore superiore (Fig. 13 e 14), le guance sono tagliate con un angolo di 45° per una comoda installazione di un contatore meccanico (principalmente per comodità di lettura dal tamburo).
I fori nelle guance devono essere praticati insieme (dopo la marcatura, devono essere temporaneamente serrati con viti), il che riduce la probabilità di distorsioni e non parallelismo degli alberi e degli assi. I blocchi fotocopiatori precedentemente menzionati sono costituiti da una striscia di ottone larga 4,5 mm che si piega attorno alla boccola ed è saldata ad una piastra di foglio di fibra di vetro a doppia faccia (per rigidità e peso ridotto). Nella parte superiore viene fissata una molla (pezzi della molla di carica della sveglia) e si formano delle camme (copiatrici). La parte anteriore superiore delle fotocopiatrici (a sinistra delle camme) (Fig. 15) non è immediatamente saldata alla lamina dell'inserto, ma sull'asse delle fotocopiatrici D3 mm vengono assemblati blocchi di quattro fotocopiatrici e lungo la quale viene impostata una linea le fotocopiatrici, nonché la stessa altezza e gli stessi angoli dell'orlo. Gli angoli della fotocopiatrice dovrebbero essere un po' più "niti" rispetto alle transizioni sui dischi del tamburo affinché le fotocopiatrici seguano chiaramente il rilievo del disco, ma sufficientemente lisci da eliminare gli shock meccanici e la deformazione delle fotocopiatrici.
Infine i blocchi copiatori vengono montati nella parte inferiore sugli assi mediante boccole e rondelle distanziatrici (il set per formare il passo corrisponde al passo dei dischi). Le fotocopiatrici vengono caricate a molla installando un asse di arresto aggiuntivo. Questa soluzione consente di eseguire il debug della parte meccanica separatamente da quella elettrica, ad esempio nelle posizioni “0” e “255” tutte le fotocopiatrici dovrebbero formare un piano con le loro superfici inferiori. Dopo aver messo a punto la parte meccanica, i blocchi interruttori vengono posizionati sotto i tamburi (come descritto all'inizio) e l'assemblaggio finale, il test e la messa a punto dei giunti vengono eseguiti utilizzando un debugger elettrico. L'intera struttura è ricoperta da un coperchio in plastica (incollato tra loro, ad esempio, da una scatola di verdure di un frigorifero), che viene fissato sulla parte superiore con quattro viti M3 (nella versione manuale). Dispone di apposite aperture per l'accesso alle prese, al fusibile, all'ingresso dei cavi, alla finestra del contatore e al foro per l'installazione della maniglia. Nella versione con azionamento elettrico, la maniglia non è installata e il corpo è più alto (per azionamento elettrico). Anche il bilanciatore di controllo del motore elettrico è fissato nel volume superiore dell'azionamento. Un convertitore di frequenza, ad esempio, con un motore elettrico D32-P1, è collegato come segue: l'avvolgimento da 127 V del motore elettrico attraverso C = 1 μ è collegato a una tensione di 128 V (pin 8a e 8v RP14-16) e l'avvolgimento da 12 V è collegato ai pin 4a e 4v, 8v (16v è possibile tramite l'interruttore "Reverse"). Pertanto, l'azionamento elettrico non richiede tensione aggiuntiva. Per un funzionamento particolarmente preciso con l'azionamento elettrico, è possibile installare un finecorsa comandato da un “cricchetto” alla 16a posizione del primo albero. E' un po' più complicato. La fonte di alimentazione CA secondaria "Unicum" basata su un trasformatore universale consente non solo di ricevere, ma anche di distribuire comodamente le tensioni risultanti tra gli attuali consumatori, ad es. creare una rete di distribuzione locale e sicura, cosa particolarmente importante in condizioni di elevata umidità. In linea di principio è possibile creare una rete locale (in casa, in officina, in garage, ecc.) per qualsiasi tensione fino a 255 V. Creando una rete locale, trasformiamo il nostro standard di rete (~220 V, 50 Hz, spina con spinotti rotondi D4 mm) in un altro con una frequenza di 50 Hz, ad esempio europeo (220 (230) V , spina con spinotti tondi D5 mm e interruttore di terra), coreana (110/220 V, spina piatta), ecc. A quanto pare, lo "standard europeo" è di grande interesse per la creazione di una rete sicura, poiché il cavo, la spina e la presa hanno un conduttore di terra collegato al corpo del dispositivo. Recentemente sono comparsi molti elettrodomestici e utensili domestici, per lo più con “spine Euro”. La semplice sostituzione di una presa domestica o la regolazione della “spina europea” (spinotto grosso) riduce solo la sicurezza dell'utilizzo degli apparecchi elettrici nella rete domestica, poiché è necessario rifiutarsi di mettere a terra il corpo dell'apparecchio. Una connessione completamente sicura nella nostra rete è possibile solo tramite un trasformatore di isolamento di tali dispositivi con un dispositivo di loop di terra. Naturalmente non è redditizio dotare ciascun dispositivo di un trasformatore di isolamento, ma è possibile e necessario installare la messa a terra. Inoltre, quando il dispositivo viene alimentato tramite un trasformatore di isolamento a bassa potenza, i requisiti di messa a terra (<4 Ohm) sono leggermente ridotti e vengono utilizzati conduttori di messa a terra naturali come i tubi di alimentazione dell'acqua (a proposito, l'alimentazione dell'acqua è collegata a terra e la vasca da bagno deve essere collegato a terra (c'è anche una striscia o una vite lì) o raccordi di riscaldamento. Più importante, forse, è l'equalizzazione dei potenziali (indotti e statici) degli alloggiamenti dei dispositivi e degli oggetti elettricamente conduttivi circostanti (comprese condutture e dispositivi, riscaldamento, approvvigionamento idrico, fognature, pavimenti, pareti). Qui propongo un distributore multipresa (8 pz.) nello standard Euro, dove gli alloggiamenti dei dispositivi sono collegati tra loro e messi a terra. Inoltre sono disponibili filtri e fusibili per il rumore impulsivo e possono anche essere integrati con moderni "campanelli e fischietti" come assorbitori di sovratensione a varistore, ecc. Distribuiamo la tensione dal trasformatore Unicum, ottenuta tramite un chip programmabile (solitamente 220 V, ma sono possibili altre, ad esempio 110, 127, 240 V, ecc.)). È logico realizzare più di questi distributori per diversi standard (prese e tensioni) a seconda delle necessità. Le induttanze L2-L9 sono anelli di ferrite K22x16x5, sui quali 30 spire di filo MGShV 0,75 sono avvolte in due fili, con l'inizio degli avvolgimenti collegati alla linea di tensione e le estremità alle prese. Come filtro generale (di ingresso), è meglio utilizzare un filtro già pronto, ad esempio, da un televisore con un alimentatore a commutazione (C1, L1, C2, C3). Per funzionare con un trasformatore da 400 W sono necessari fusibili FU1 e FU2 da 3 A. Avendo complicato un po' il distributore, è bene introdurre il controllo, ad es. commutazione di carichi sulla linea di tensione. In pratica questo è conveniente perché fa risparmiare tempo prezioso e rende più comodo il lavoro (con qualsiasi apparecchio elettrico). Chi non conosce le “preoccupazioni” di trovare la spina giusta tra decine che si trovano a portata di mano, e la costante carenza di prese con tutti questi raccordi a T e prolunghe. In questo caso, si scopre sempre (ironicamente) che la spina del dispositivo necessario (in questo momento) non è inserita nella presa, ma ne sono inserite molte non necessarie, e tra queste c'è sempre una spina del dispositivo che lo farà devono essere attivati in un minuto, e questo è ciò che verrà tirato fuori e scartato più lontano (per rendere la ricerca più divertente e l'intero processo diventa lungo e ridicolo). Propongo di inserire nel distributore proposto almeno otto spine degli elettrodomestici che cambiano più di frequente, accendere gli interruttori di alimentazione degli apparecchi e controllarne l'attivazione da un piccolo telecomando sul tavolo (non occuperà molto spazio , ho ottenuto 200x35x25 mm). In questo caso, il distributore stesso può trovarsi sul pavimento o sul muro, e tutti i cavi non si aggrovigliano e “incombono” davanti ai tuoi occhi. Guardate la Fig. 16 per vedere come potrebbe apparire e la Fig. 17 per quanto è facile farlo. Hai solo bisogno di trovare relè sufficientemente affidabili nella quantità di 8 pezzi. Raccomando REN34: di piccole dimensioni e in grado di commutare corrente alternata 2 A con una tensione di 250 V.
In generale, è necessario concordare per il futuro che i relè consumino una corrente non superiore a 150 mA (corrente operativa) e abbiano una tensione operativa entro 10-15 V, vale a dire operativo ~20 V. Questa è la tensione che si otterrà da 16 V alternati, che è conveniente prendere dal 5o avvolgimento di un trasformatore universale, ad es. dai morsetti 5a e 5b RP14-16 (X1), raddrizzarlo (VD1-VD4, C4, Fig. 17) e commutare dal quadro comandi agli avvolgimenti dei relè. Il fatto che utilizzeremo il 5o avvolgimento per alimentare il circuito di controllo non significa che debba essere bypassato quando si seleziona la tensione principale. L'unica cosa importante è che i circuiti di potenza non abbiano più alcun collegamento con il circuito di controllo, ed a questo scopo il telecomando non ha sulla sua superficie parti metalliche collegate, ad esempio, ad un filo comune con un pulsante.
È vero, un caso estremo è possibile quando il 5o avvolgimento, incluso nel circuito di tensione principale, si rompe improvvisamente, quindi, infatti (se è collegato un carico), il circuito di controllo sarà sotto tensione aumentata, ma questo è già un malfunzionamento. In questo caso, l'avvolgimento da 16 V è collegato al raddrizzatore del circuito di controllo tramite un fusibile FU3 da 1 A e un diodo zener protettivo è installato in parallelo al condensatore C4 con una tensione superiore al normale e sicura per i restanti elementi del circuito di controllo (C4, LED). In questo caso, ho impostato il D816V su 35 V. Quindi, quando sul circuito di controllo appare una tensione maggiore invece di 16 V, salirà a 35-38 V, dopodiché il diodo zener si romperà e il fusibile FU3 brucerà. La tensione principale è inoltre collegata tramite due fusibili FU1 e FU2 per ridurre al minimo le perdite in situazioni sperimentali. I LED che indicano l'accensione delle prese insieme a resistori limitatori di corrente (HL1-HL8, R1-R8) e diodi per sopprimere la forza elettromotrice posteriore dell'autoinduzione VD6-VD13 sono collegati in parallelo agli avvolgimenti del relè. Ho collegato i terminali liberi degli avvolgimenti dei relè alla presa di un nuovo connettore, per il quale consiglio RG1N-5-9 a 16 contatti per il collegamento alla centrale con un cavo flessibile (attualmente a 10 conduttori) lungo 1500 mm. Il pannello di controllo (in miniatura) può essere montato anche sul distributore stesso (sulla scatola con componenti comuni, dove c'è scritto “Unicum”, Fig. 16), come opzione per implementare il controllo, ma il controllo remoto è più conveniente. Oltre ad otto interruttori principali con ritenuta, ad esempio PD1, il telecomando è dotato di un interruttore generale SA9, che accende o spegne l'intero set di prese (dispositivi in esse compresi) accese dagli interruttori SA1-SA8. SA9 dovrebbe essere un po' più potente, ad esempio del tipo P1T, e diverso dagli altri. Accendere il telecomando con l'interruttore SA9, cioè l'alimentazione del circuito di controllo (in questo caso quello più semplice) è segnalata dal led HL9. Il pannello di controllo è realizzato in un'apposita scatola (260x35x25 mm sugli elementi elencati, ma può essere molto più piccola). Il distributore stesso, quando si utilizzano prese standard per installazione aperta (60x60 mm), è montato su una scheda (in legno, truciolato per mobili, textolite, ecc.) con dimensioni 90x590 mm e spessore 8-25 mm. Nella striscia lungo le prese larghe 30 mm sono presenti i relè K1-K8 e gli elementi montati su di essi, nonché i filtri L2-L9 (se non si adattano alle prese). Sono chiusi con un coperchio a forma di L o U con fori per lenti LED (o finestrelle filtranti con numeri). I componenti generali del distributore: raddrizzatore, filtro di ingresso, fusibili, connettore di controllo, terminale di terra sono montati in una scatola separata (90x100x45 mm) sul bordo del quadro (Fig. 16). Per installare il distributore a parete, sul lato posteriore dello zoccolo sono presenti listelli con fori per appendere le teste dei chiodi con i relativi incavi. Penso che il lettore attento, esperto di elettronica radiofonica, abbia notato che la sorgente Unicum non è così semplice e nasconde nuove opportunità legate al controllo digitale. E questo è vero e per realizzare queste opportunità è necessario passare a un nuovo livello di controllo del codice sorgente. L'idea del controllo a bassa corrente viene parzialmente considerata utilizzando l'esempio di un distributore multipresa, dove il telecomando Unicum II e l'alimentazione del circuito di controllo da uno degli avvolgimenti di un trasformatore universale (5, ~6 V ) vengono proposti. Ripetendo il circuito di un distributore multipresa, ma collegando i gruppi di contatti relè secondo il circuito di commutazione degli avvolgimenti del trasformatore, precedentemente utilizzato nelle strutture degli interruttori a levetta e in una macchina meccanica, otteniamo un'unità relè di transizione (Fig. 18). Ora non è più necessario introdurre tutte le tensioni nel nuovo telecomando, ma è sufficiente collegare 10 fili in un cavo flessibile (8 pezzi per corrente fino a 150 mA e 2 pezzi da 2-4 fili ciascuno per alimentare il pannello di controllo - finora per un LED HL9 a + 20 V sono sufficienti 1-2 fili, e per l'eventuale selezione di corrente fino a 1 A e mantenendo la flessibilità di un cavo con fili della stessa sezione di circa 0,1 mm2 - 16 fili) e rinforzato con un chip RSh2 per 16 contatti (X2 in Fig. 18 e sotto).
Propongo un cablaggio semplice e comprensibile dei contatti del connettore, ad es. saldiamo i fili di commutazione degli avvolgimenti dei relè al filo comune dai relè K1-K8 in una fila, a partire dal n. 1 e al pin n. 8, rispettivamente, e per il filo comune (-) e l'alimentazione +20 V , prendiamo due contatti ai bordi della seconda fila e lasciamo quattro contatti liberi al centro della seconda fila n. 11, 12, 13, 14, che non saldiamo ora, ma utilizzeremo in seguito. Il connettore RSh2 è un connettore domestico di alta qualità e si trova spesso nei ricevitori radio. Naturalmente è possibile utilizzare qualsiasi connettore estraneo, ma non credo che i moderni connettori stampati siano più affidabili. Lo stesso vale per il connettore di 1° livello RP14 precedentemente proposto. I cavi di alimentazione del primo livello dal connettore X1 del tipo RP14 possono essere accorciati (nel pannello degli interruttori a levetta e nella macchina meccanica c'erano 18 m di questi cavi (16 x 1,1))! E tutti sembravano allungare gli avvolgimenti del trasformatore e l'intera corrente di carico li attraversava, naturalmente, queste sono perdite aggiuntive, specialmente per gli avvolgimenti a bassa tensione. Questo è stato il prezzo da pagare per la semplicità di implementazione, tuttavia, questa irrazionalità è stata eliminata nella progettazione dei chip programmabili, dove questi fili venivano immediatamente eliminati sul connettore RP14 e solo quelli necessari venivano emessi sotto forma di cavo di uscita. Ma penso, e sarete d'accordo con me, che le prime possibilità di commutazione della tensione diretta non dovrebbero essere abbandonate quando si passa a un nuovo livello di controllo, ad es. È opportuno lasciare il trasformatore Unicum nella forma proposta in precedenza e non incorporarvi un'unità relè, interruttori a levetta o una macchina meccanica. So che molti di voi vorrebbero portare alla perfezione il trasformatore Unicum esattamente in questo modo, cioè Devo ancora costruire qualcosa nel suo corpo. E io dico: “Non bisogna costruire nulla, ma piuttosto costruire sopra!” Guarda la Fig. 19, dove l'unità relè “si trova” sul trasformatore. Come si può vedere, l'unità relè e il trasformatore sono volumi isolati (quando gli alloggiamenti sono in acciaio, il campo magnetico disperso del trasformatore non influisce sul relè e, a causa della presenza di uno spazio tra gli alloggiamenti alto quanto una maniglia per trasportare il trasformatore (~40 mm), il calore generato dal trasformatore di potenza praticamente non riscalda l'unità relè).
Quattro lunghi montanti guida proteggono le forche dell'unità relè da eventuali danni durante lo stoccaggio. Sul piano superiore del trasformatore sono inoltre presenti boccole-prese di guida abbinate. Una macchina meccanica può essere realizzata in modo simile, ma solo con azionamento elettrico (perché è scomodo ruotare la maniglia a un livello di ~40 cm dal campo) e il pannello di controllo del bilanciamento inverso del motore elettrico può essere posizionato su la tabella allo stesso modo del pannello di controllo dell'interruttore a levetta e del pannello di controllo dell'unità relè descritta. Il pannello di controllo a bassa corrente è collegato alla presa X2 di tipo RG1N-1-5 installata sul piano superiore del blocco relè, il cavo al quale è il chip RSh2 della versione N1-29 o simile con 16 contatti. Il pannello di controllo è dotato di un LED di accensione HL9 e di un interruttore comune per tutte le 8 linee di controllo SA9; può fungere da chiave di emergenza per ripristinare la tensione accumulata dagli interruttori SA1-SA8, nonché per inserire la tensione accumulata senza commutare il avvolgimenti (in precedenza) (il pannello degli interruttori a levetta non aveva tale funzione). Il blocco relè è dotato di otto LED HL1-HL8 che indicano l'alimentazione di tensione agli avvolgimenti di ciascun relè del blocco (accensione indiretta e indicazione della tensione selezionata). Tuttavia, ricalcolare la tensione utilizzando i LED non è molto conveniente, quindi l'unità relè può essere dotata di un voltmetro CA per indicare la tensione effettiva (anziché calcolata) all'uscita dell'unità. Quando si utilizza un dispositivo indicatore (voltmetro PV1 in Fig. 19), è possibile la commutazione automatica (utilizzando gruppi di contatti aggiuntivi del relè K1K8) dei limiti di misurazione (resistori aggiuntivi) e la loro corrispondente indicazione tramite LED. Potrebbero esserci, ad esempio, due limiti di misurazione di 30 e 300 V, mentre il limite di 300 V può essere disattivato automaticamente quando qualsiasi relè K6, K7 o K8 e la loro combinazione sono attivati, ad es. con una tensione nominale di 32 V, mentre il limite è di 30 V con tensioni nominali fino a 31 V. Per l'implementazione pratica della commutazione automatica dei limiti di misurazione, è sufficiente un voltmetro a quadrante CA con un limite di misurazione di 30 V e un resistore aggiuntivo separato per espandere il limite di misurazione a 300 V, nonché la presenza di gruppi di contatti aggiuntivi per apertura nei relè K6, K7 e K8, che dovrebbero essere collegati in serie, e collegare l'intera ghirlanda di questi 3 gruppi in parallelo con la resistenza aggiuntiva del voltmetro. In questo caso, puoi lasciare nel blocco solo tre LED rossi HL6, HL7 e HL8, che sono assemblati in un "occhio", che indicherà la maggiore tensione di uscita (32 V) del blocco e accenderà automaticamente 300 V. limite del voltmetro. Nella progettazione dei blocchi relè, è possibile utilizzare vari tipi di relè elettromagnetici con una tensione operativa compresa tra 9 e 15 V e una corrente di avvolgimento <150 mA, ovvero potenza di avvolgimento fino a 3 W. Ad esempio, per lavorare con un trasformatore con una potenza fino a 200 W, sono adatti i relè dei tipi RES9 (passaporto RS4.524.201) e RES22 (passaporto RF500.131) con collegamento parallelo di gruppi di contatti. Per i trasformatori con una potenza di 400 W, i buoni relè sono REN34 (passaporto KhP4500030-01), selezionati in base alla tensione operativa, anche con collegamento parallelo dei contatti. Per lavorare con trasformatori con una potenza superiore a 400 W, i relè del tipo REN33 (passaporto RF4510022) e i contattori della serie TKE (TKE103DOD) hanno dimostrato una buona affidabilità. L'uso dei relè automobilistici da 24 V della serie 3747 può essere promettente, ma non sono molto affidabili e hanno uno scarso isolamento. Quando si fabbrica un'unità relè, è necessario tenere presente che in nessun caso (anche se si trovano in involucri di acciaio) i relè elettromagnetici devono essere posizionati uno vicino all'altro. Il fatto è che gli avvolgimenti dei relè accesi creano un campo magnetico comune (e abbastanza potente). E può succedere che dopo aver acceso tutti o parte dei relè, quando l'avvolgimento di uno di essi è diseccitato, il suo gruppo di contatti non si commuterà perché l'armatura di questo relè sarà trattenuta dal campo totale del relè commutato. -on relè situati nelle vicinanze e troppo vicini ad esso. E se il blocco relè viene posizionato troppo vicino a un potente trasformatore di potenza, anche il campo di dispersione magnetica del trasformatore si sovrapporrà a questo campo totale, il che può causare un altro tipo di commutazione parassita sotto forma di vibrazione del sistema magnetico di qualsiasi blocco relè (ad esempio con molle di ritorno indebolite) . Pertanto, la versione dell'unità relè mostrata in Fig. 19 mi sembra ottimale (involucro in acciaio dell'unità e posizionamento dell'unità sopra il trasformatore con uno spazio significativo (40 mm)). Il campo di dispersione magnetica del trasformatore viene indebolito maggiormente e la lunghezza dei cavi di collegamento è quanto più corta possibile. Per installare e impostare senza problemi la tensione da un trasformatore universale utilizzando un interruttore a relè, è conveniente utilizzare un pannello di controllo elettronico su contatori reversibili. Il prodotto offerto ha una serie di funzioni e comodità aggiuntive, la cui implementazione utilizzando la meccanica di precisione è estremamente complessa e praticamente impossibile da implementare in condizioni amatoriali. Tali nuove funzionalità includono combinazioni di modalità di composizione diretta del codice binario, simili al funzionamento di un interruttore a levetta, e enumerazione sequenziale delle posizioni del codice sia in modalità passo passo con controllo manuale che in modalità automaticamente accelerata, che equivale a il funzionamento di una macchina meccanica rispettivamente con azionamento manuale ed elettrico, ed è inoltre possibile ritornare istantaneamente da qualsiasi combinazione digitata a quella precedentemente impostata tramite interruttori o azzerare semplicemente premendo un pulsante. Inoltre non è semplice realizzare in meccanica un limitatore di arresto regolabile del valore massimo di codice (tensione), che possa agire insieme ai noti limitatori massimo (255) e minimo (0). Le uscite del pannello di controllo elettronico sotto forma di cavo sottile flessibile, rinforzato con una spina RSh-2, agiscono in modo simile agli interruttori SA1-SA8 del pannello di controllo Unicum 2 e sono in grado di commutare direttamente gli avvolgimenti dei relè con correnti fino a 150 mA. Lo stesso cavo alimenta il circuito +20 V con una corrente massima di circa 150 mA proveniente dall'unità relè, ma è possibile alimentare il telecomando da una sorgente separata 9-15 V (valore medio 12 V DC). Il telecomando è un prodotto strutturalmente completo ed è molto più semplice da realizzare rispetto ad una macchina meccanica. La base del design del telecomando è un pannello superiore in plexiglass con uno spessore di 3 mm e dimensioni di 150 x 80 mm (Fig. 20), a cui sono collegati due circuiti stampati di un circuito elettronico (Fig. 2,5). di dimensioni 21 x 125 vengono fissate dal basso con quattro viti M 72 con boccole distanziatrici da mm (in Fig. 20 le viti sono agli angoli del tratteggio, che evidenzia il perimetro dei circuiti stampati sotto il pannello). Dalla Fig. 21 si vede che il circuito stampato superiore 1 è un falso pannello, e il circuito stampato 2, realizzato in versione planare (montaggio superficiale sul lato superiore della scheda), è il fondo della struttura (un fondo isolante senza fori per gli elementi)
Pertanto, senza scatola di alloggiamento, si ottiene una struttura quasi chiusa, la cui altezza (spessore) può essere di soli 20 mm, e può essere utilizzata per un po 'di tempo senza alloggiamento, di solito fino a quando qualche componente hardware non entra nella scheda elettronica. e Ad esempio, una sorta di microcircuito fallirà, quindi consiglio di non abusare di questa opportunità e di prendermi cura della scatola dell'alloggiamento, in cui questa struttura può essere facilmente fissata con quattro viti M 2,5 attraverso i fori nelle pile del pannello anteriore e posteriore (Fig. 20). Sul pannello superiore (Fig. 20), oltre ai fori di montaggio descritti, sono presenti ritagli rettangolari per 10 interruttori, 4 pulsanti e fori rotondi per lenti di 39 LED (un foro ? 5 mm e 38 ? 3 mm). Le lenti dei LED devono “sbucare” sopra la superficie del pannello per non più di 1,5 - 2 mm per evitare che vengano premute con le dita e si strappino le piste della scheda 1. Tutte le iscrizioni sul pannello superiore sono realizzate su un foglio di carta spessa con le dimensioni e tutti i fori del pannello superiore, e questo foglio è posto sotto un pannello trasparente (plexiglass). Il pannello superiore del telecomando - il pannello dei controlli e delle indicazioni (Fig. 20) contiene il cosiddetto. (nella terminologia militare) una “calcolatrice” per convertire rapidamente il codice binario (Bin) in decimale (Dec) ed esadecimale (Hex) e viceversa. I LED - indicatori, illuminati da un circuito elettronico, riflettono lo stato dei contatori e la posizione del codice composto rispetto a quello precedentemente impostato dagli interruttori (8 pz. a sinistra). I bit abilitati (log "1") del codice binario vengono riflessi da una colonna di 8 LED gialli, ciascuno dei quali è installato accanto al corrispondente interruttore. Gli interruttori preimpostati e i relativi indicatori sono contrassegnati in tutti i modi possibili: a sinistra ci sono semplicemente i numeri degli interruttori (come li abbiamo considerati fin dall'inizio), poi una colonna con potenze di due (solitamente si usano gli esponenti per indicare il peso di cifre nei circuiti e programmi digitali, differiscono dai numeri posizionali in quanto ce n'è sempre uno in meno, cioè il conteggio inizia da zero) e, infine, a destra dei LED ci sono i familiari valori di peso dei bit del binario codice. I LED gialli non brillano sempre di fronte agli interruttori di preselezione attivati. La Fig. 20 mostra un esempio che può essere ottenuto dopo aver premuto il pulsante “Set” di installazione (download) o accendendo l'alimentazione del telecomando nella posizione “S” dell'interruttore “Begin” dell'installazione iniziale, oppure come risultato dell'interruzione della ricerca del codice utilizzando i pulsanti “Su” e “Giù”, oppure sul fermo regolabile dopo aver bloccato il pulsante “Su” nella posizione “L” dell'interruttore “LIMIT”. Questo stato (uguale valore del codice preimpostato e composto) è riflesso dal grande LED al centro del pannello con una luce gialla. In tutti gli altri casi questo LED si accende o di colore verde (se il codice composto è inferiore a quello preimpostato) o di colore rosso (se il codice composto nei contatori è superiore a quello preimpostato). Questo LED è controllato da uno speciale circuito elettronico chiamato comparatore digitale (circuito di confronto). La presenza di tale indicatore è molto comoda quando si ricalcolano i codici e, inoltre, è l'unico (su 39) LED che rimarrà acceso dopo aver premuto il pulsante "Reset" (verde se sono presenti preimpostazioni, giallo in caso contrario) , il segnale “On”. L'effettiva funzione del “computer” è eseguita da 30 LED, posizionati ed etichettati come mostrato nella Fig. 20 a destra. Questi LED sono raccolti in due colonne da 15 pz. in ciascun. I LED nella colonna di sinistra sono rossi, contrassegnati con numeri multipli di 16 (da 16 a 240) e riflettono lo stato del decodificatore delle quattro cifre superiori del codice binario, mentre i LED nella colonna di destra sono contrassegnati con numeri da 1 a 15 (a sinistra) e cifre del codice esadecimale (a destra) da 1 a f e riflettono lo stato del decodificatore dei quattro bit inferiori del codice binario (a volte chiamati tetradi o nibble, alti e basso, rispettivamente). Quando vengono convertiti in codice esadecimale (Hex), le cifre delle colonne destra e sinistra sono uguali e vengono scritte come tali, mentre quando vengono convertiti in codice decimale (Dec), il numero illuminato dai LED verde e rosso deve essere sommato. Da notare che gli zeri non vengono visualizzati, e che nelle colonne rossa e verde può essere acceso un solo led (se il led non è acceso in nessuna colonna significa che c'è uno zero), ed inoltre che la somma degli i numeri nelle colonne rossa e verde sono sempre uguali alla somma dei numeri nella colonna gialla. La comodità della “calcolatrice” sta proprio nel fatto che la somma di un numero diverso di numeri (fino a 8 su 255) tramite i led gialli “peso” si riduce alla somma di un massimo di due numeri nei led verdi e colonne rosse, che si dividono facilmente e velocemente nella mente. Usando l'esempio di Fig. 20 per il numero decimale 167: è chiaramente visibile che 167 = 160 (rosso) + 7 (verde), e in codice binario è 10100111 cioè devi sommare 5 numeri (gialli) 167 = 128 + 32 + 4 + 2 + 1 e il modo più semplice è in codice esadecimale, dove 167 = A7 e non devi sommare nulla. Eppure vengono letti direttamente anche i 30 valori scritti sui LED rosso e verde (se l'altra colonna è spenta). Il pannello superiore e il cavo elettronico sono serviti dal circuito elettronico in Fig. 3. La base del circuito è un contatore binario up/down a 8 bit, assemblato su due contatori 4IE533 a 7 bit (DD1, DD2). La connessione dei microcircuiti DD1 e DD2 viene realizzata collegando le uscite di trasferimento (pin 12) e prestito (pin 13) agli ingressi di somma (pin 5) e sottrazione (pin 4). Gli ingressi di conteggio del tetrado di byte basso sono collegati tramite gli elementi AND di DD8 al circuito di controllo e limite di conteggio. Gli ingressi dati DD1 e DD2 sono collegati agli interruttori del set preliminare di impostazioni SA1-SA8 e ai resistori che formano il log "1" R1R8 per gli interruttori corrispondenti, che nella posizione chiusa formano il log "0" sulle linee A0-A7. I dati (byte) vengono caricati nel contatore al log "0" sull'ingresso di abilitazione caricamento parallelo (i pin 11 DD1 e DD2 sono combinati). Per controllare manualmente il caricamento (installazione), utilizzare il pulsante SB1 "S" (Set - installazione) sul pannello superiore. Il caricamento automatico di un byte nel contatore, precedentemente selezionato dagli interruttori SA1 - SA8, può avvenire all'accensione del telecomando (alimentazione al circuito), se l'interruttore di impostazione iniziale SA9 è nella posizione superiore, altrimenti, dopo viene applicata l'alimentazione, il contatore verrà impostato su zero, indipendentemente dalle preimpostazioni esistenti Anche il pulsante di controllo SB2 "R" (Reset) è realizzato con un cortocircuito sul filo comune per la prima installazione. Ma l'impulso di reset del contatore deve avere un livello di log pari a "1". Pertanto il pulsante SB2 dovrà essere collegato a questi ingressi tramite un inverter. L'inverter sull'elemento DD6.1, oltre a invertire il segnale dal pulsante “R”, esegue una funzione logica OR per livelli bassi sugli ingressi, che ha permesso di implementare su di esso un limitatore di conteggio dal basso. Per fare ciò si è rivelato sufficiente collegare l'uscita del contatore (pin 23 di DD1) con l'ingresso 12 dell'elemento DD6.1. Non è possibile organizzare la limitazione del conteggio dall'alto in modo altrettanto semplice. Pertanto, è stato introdotto un microcircuito DD9, all'uscita del quale riceviamo un segnale di registro "0" nella posizione del codice 255, che chiuderà l'elemento AND DD8.1 all'ingresso di conteggio della somma del contatore. Questo è il limitatore di conteggio superiore. La limitazione mobile sopra menzionata (tramite preimpostazione) viene implementata utilizzando un comparatore a 8 bit assemblato su chip 533SP1 (DD10 e DD11) con capacità di bit crescente. La modalità operativa (tipo di segnali di uscita) dipende dall'inclusione degli ingressi del comparatore di ordine inferiore (ingressi 2,3,4 DD11). Nella commutazione mostrata in Fig. 3, questi ingressi sono collegati al log "1", quindi le uscite del comparatore avranno i seguenti livelli: all'uscita "=" pin 6 di DD10 apparirà un livello alto se le parole A e B sono uguale e basso in tutti gli altri casi, all'uscita A B pin 7, se i codici sono uguali ci saranno livelli bassi.
Se il codice corrente sull'uscita del contatore (B) è maggiore del codice preimpostato (A), l'uscita 7 (A B) passerà a un livello logico alto, che viene alimentato tramite R10 all'interruttore di uscita VT35 del LED HL18 e, di conseguenza, HL39.2 si illuminerà di verde, poiché l'uscita 5 rimarrà a un livello logico basso. Come già notato, se le parole sono uguali (A = B), le uscite 5 e 7 sono impostate per registrare i livelli "0" ed entrambi i cristalli LED HL39 sono accesi (LED bicolore a tre pin ALS331). Per ottenere un bagliore giallo, la corrente attraverso i cristalli deve essere diversa - attraverso il verde (HL39.2) 34 volte maggiore che attraverso il rosso ((HL39.1). Pertanto, le resistenze dei resistori R45 e R6 sono diverse. La somma di le correnti attraverso il LED non devono superare i 20 mA, quindi la corrente attraverso il LED verde è 15 mA, attraverso il LED rosso - 5 mA. Torniamo all'implementazione dell'arresto flottante introducendo un comparatore nel circuito di controllo del contatore. Il segnale log "1" dal pin 6 di DD10 in A = B viene fornito attraverso l'inverter DD6.2 a uno degli ingressi di DD8.1 (il segnale inverso L viene fornito al pin 5 di DD8.1). Con L = 0 l'elemento DD8.1 è chiuso se l'interruttore SA10 "L" (Limite) è aperto. Questo fermo è aggiuntivo e può essere installato in qualsiasi posizione del codice, cosa conveniente con un range di tensione “accorciato”. Utilizzando l'interruttore SA10 è possibile inserire l'intero intervallo di tensione da 0 a 255 V. La seconda posizione dell'interruttore "Limite" è designata M (Massimo) e ricorda solo che esiste un limitatore superiore, rappresentato dal segnale M all'ingresso 4 dell'elemento DD8.1 e agisce in modo simile al segnale L, ma non viene mai spento. Il segnale M viene generato all'uscita 8 del microcircuito DD9 8I-NOT, che è anche un comparatore, ma con un'impostazione fissa alla posizione 255. L'elemento DD8.2 non viene utilizzato affatto, gli ingressi 9 e 10 sono liberi e collegati al log "1". Attraverso questi ingressi è possibile organizzare due aree per la modifica dei codici: con SA10 abilitato, da 0 a Limite e una nuova area da Limite a Massimo. Per fare ciò avrete bisogno di un altro interruttore che commuti l'uscita di DD6.2 (segnale L) dall'ingresso 5 di DD8.1 agli ingressi 9 e 10 di DD8.2. Esiste la possibilità (con il limite superiore impostato) che il contatore venga installato nelle regioni del codice fuori range a seguito dell'azione del rumore impulsivo. Se ciò accade, è necessario essere in grado di riportare rapidamente la tensione nell'area limitata. Per la modalità di emergenza è presente un pulsante di ripristino e per il sovraccarico semplice dovrebbe essere presente un pulsante D (Giù). Questi sono casi estremi, ma in generale i microcircuiti TTL hanno una buona immunità al rumore. Molto dipende dalla qualità del filtraggio delle tensioni di alimentazione e del blocco dell'alimentazione. Il circuito proposto ha una doppia stabilizzazione di tensione, implementata su stabilizzatori integrati delle serie KR142 DA1 e DA2, che è economica e affidabile. Il chip DD5 contiene due chiusure controllate dai pulsanti SB3 “U” (Su) - elementi DD5.1 e DD5.2 e SB4 “D” (Giù) - elementi DD5.3 e DD5.4. Sono progettati per generare impulsi di controllo manuale per l'aumento (U) e la diminuzione (D). La formazione consiste nel sopprimere il rimbalzo dei pulsanti e nell'aprire gli elementi AND dal chip DD8. Gli attuali modellatori sono le catene C2, R15, R16 e C5, R23, R24. Per implementare la modalità TURBO viene utilizzato un generatore basato sugli elementi DD7.2, DD7.3 con una frequenza di generazione di 6...10 Hz. Il funzionamento della modalità consiste nel simulare automaticamente la pressione sequenziale di un pulsante o tasto quando viene tenuto premuto per più di 1,5 s. Nel nostro caso, questa modalità è utile se dobbiamo spostare sequenzialmente il codice in un gran numero di posizioni in una direzione o nell'altra. Con una frequenza del generatore di 10 Hz, tutti i codici da 0 a 255 verranno cercati in 26 s. Il registro del segnale di risoluzione "1" viene fornito all'ingresso 1 dell'elemento DD7.3 attraverso l'invertitore buffer DD6.2 dall'unità di generazione del ritardo temporale (1,5 s) realizzata sull'elemento DD6.4, che, quando U o D vengono premuti i pulsanti, rilascia il condensatore di temporizzazione C3, che viene caricato tramite il resistore R19 e dopo 1,5 s sblocca l'elemento di soglia sul transistor VT17 e sui diodi VD1, VD2. All'uscita di DD6.3 appare un segnale di registro "1" e il generatore inizia a funzionare. La pressione simultanea dei pulsanti U e D non porta a conseguenze catastrofiche: il codice cambia semplicemente alternativamente in due posizioni adiacenti. I decodificatori di codice binario a quattro bit in un codice unitario a 16 posizioni utilizzano il tipo K155ID3 (DD3 e DD4). Ciascuno di essi decifra la sua tetrade: DD3 - quella più alta (linee di uscita B4...B7 del contatore) e accende la colonna di LED rossi HL1...HL15; DD4 è il più basso (linee di uscita B0...B3 del contatore) e illumina la colonna di LED verdi HL16...HL30. I LED sono collegati direttamente alle uscite dei microcircuiti. E poiché in una colonna di LED può essere acceso solo un LED alla volta, vengono utilizzate solo due resistenze di limitazione della corrente (una per colonna di 15 LED R25 - per il rosso e R26 - per il verde. Un gruppo di interruttori a transistor di uscita (8 pezzi) serve non solo i LED gialli HL31...HL38, ma anche il cavo di uscita e in totale può commutare una corrente fino a 1,2 A. Le uscite di commutazione sono collegate alle linee di uscita dei contatori B0...B7, e nel registro "1" all'ingresso della chiave, due transistor che entrano nella chiave aperta, nei circuiti del collettore di cui i LED HL31...HL38 sono collegati tramite resistori limitatori di corrente R37...R44 ad una tensione di +12 V per creare una corrente di controllo sufficiente per i transistor più potenti VT9 ...VT16. I collettori aperti di questi transistor sono le uscite della console per commutare gli avvolgimenti del relè dell'interruttore di alimentazione sul filo comune. L'assemblaggio del circuito stampato superiore è mostrato nelle Fig. 4 e 5 (posizionamento delle parti e disegno del circuito stampato). Il circuito stampato superiore è il falso pannello del telecomando, cioè su di esso si trovano tutti i comandi e le indicazioni.
Sopra c'è solo una copertura decorativa con fori. Lo spazio tra loro è determinato dall'altezza dei componenti più alti sulla scheda, sono interruttori SA1...SA10 tipo PD9-2 con un'altezza di 6 mm, quindi prima di tutto questi interruttori devono essere installati sulla scheda e quattro Per le viti di aggancio M2,5 devono essere scelti manicotti distanziatori della stessa altezza, 1 agli angoli del pannello. I LED gialli HL39...HL3 con un diametro di 10 mm sono posizionati in una colonna con un passo di 1 mm, come gli interruttori SA8...SA5, e nelle restanti due colonne - con un passo di 1,5 mm (rosso e verde ). I LED sono montati in questo modo. Per prima cosa vanno inseriti tutti nei fori della scheda (rispettando la polarità), quindi serrare temporaneamente il pannello e la scheda con le viti e “spingere fuori” le lenti LED in modo che guardino 2...XNUMX mm sopra il pannello e tutto è lo stesso, dopodiché dovresti saldare i LED e tagliare la parte in eccesso. Inoltre, tutta l'installazione deve essere eseguita in modo che l'altezza delle parti sopra la tavola non superi i 6 mm. I design dei pulsanti sono fondamentali qui. Non ci sono problemi con i pulsanti SB1 e SB2, quelli standard a basso profilo sono facilmente selezionabili e non ci sono quasi pulsanti di commutazione SB3 e SB4. In questo caso, devi provare a rifare i pulsanti. Esiste un'opzione per un pulsante di commutazione affidabile basato su relè di piccole dimensioni REC-23. Per fare ciò, è necessario praticare un foro nel loro corpo per i pulsanti con un diametro di 2 mm per l'impatto diretto sul gruppo di contatto. I pulsanti possono essere selezionati dai calcolatori. Il secondo nodo critico è il regolatore di tensione +5 V DA1 (nella parte superiore della Fig. 4). Il microcircuito dovrà essere installato su una piastra di rame spessa 1 mm e le boccole distanziatrici superiori, che fungeranno anche da elementi dissipatori di calore, dovranno essere smerigliate a questa quantità. I transistor VT9...VT16 in Fig. 4 sono mostrati in modo condizionale, dovrebbero essere posizionati sulla scheda. Si consiglia di installare le resistenze R1...R8 sulla scheda superiore, questo permetterà di controllare la scheda superiore senza quella inferiore. Il circuito stampato inferiore di Fig. 6 è realizzato in versione planare ed è collegato al pannello superiore con 27 fili. L'immagine di Fig. 6 può essere facilmente trasformata in una fotomaschera, per fare ciò è sufficiente farne una copia a grandezza naturale e oscurare le scritte sulle aree. Dal modello (negativo, mediante metodo per contatto su un foglio di pellicola fotografica) viene realizzato un controtipo che viene poi applicato al pannello grezzo con un foglio rivestito di fotoresist. Dopo aver sviluppato ed essiccato il fotoresist, la scheda viene attaccata nel modo consueto in una soluzione di cloruro ferrico.
Il montaggio della scheda inferiore può essere effettuato anche a basso profilo. I più alti sulla scheda possono essere i condensatori C3, C4 e C7. Se sono del tipo K53 l'altezza delle boccole distanziatrici tra le schede dovrà essere aumentata a 9...10 mm, ma è possibile scegliere condensatori importati di piccole dimensioni. Per aumentare l'immunità al rumore, i chip digitali sulla scheda dovrebbero essere bloccati dall'alimentazione con condensatori ceramici dello stesso valore di C6. Gli stessi microcircuiti digitali dovrebbero essere utilizzati nella serie TTLSh, hanno un consumo inferiore. Autore: Yu.P.Sarazh
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