Şəbəkə gərginlikli elektromexaniki stabilizator

Şəbəkə gərginlikli elektromexaniki stabilizator

Nə qədər ki, elektrik şəbəkələrdə gərginliyi stabilliyi düzəlməyəcək o vaxta qədər dəyişən gərginlik stabilizatorlarının sənayedən kənar emalı mövzusu aktual olacaq. Bu barədə artıq külli miqdarda məqalələr dərc olunub ki, orada müxtəlif mürəkkəbliyə malik konstruksiyaların təsviri öz əksini tapmışdır. Əksər stabilizatorların əsas elementi-avtotransformatordur, hansı ki, dolaqlardan ayrıcılara(çıxışlara) və ya hərəkət edən kontakta malikdirlər. Birinci variantda stabilizatorun idarə sistemi lazım olan çıxışı seçməlidir. Bu səbəbdən çıxış gərginliyi yalnız pilləli dəyişə bilər. İkinci variantda hansına ki, təqdim olunan qurğu aiddir, çıxış gərginliyin səlis dəyişməsi mümkündür.

Stabilizator əsasən qida elektrik şəbəkəsinin gərginliyi normadan aşağı olan şəraitdə istifadəsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bu cür hadisə bağ yaşayış sahələri üçün adi bir haldır. Qurğunu təqdim edən müəllif məxsus bağ sahəsində iş günləri ərzində gərginlik 210 V-dan yüksək olmadığı halda, axşamlar və istirahət günlərində 170...190 V-a qədər enir(və ara bir hətta 150 V-a qədər qısa müddətdə düşür.

Bu icra mexanizminə görə təklif olunan qurğuya bənzər “Radio” jurnalının 1997-ci il 3 saylı nömrəsində 46-47-ci səhifələrində qurğunun təsviri verilmişdir. Evseev təklif etdiyi qurğuda rəqəmsal mikrosxemlər-komparatorlar əsasında idarə sistemi tətbiq edilmişdir. Çıxış gərginliyi yalnız buraxıla bilən ( 3%) həddlərdən kənar çıxdıqdan sonra korreksiya edilir.

Təklif olunan stabilizatorda həyəcanlandırıcı təsir üzrə analoq idarə sistemi reallaşdırılmşdır ki, bunun nəticəsində çıxış gərginliyinin stabilliyinin daha yüksək dəqiqliyi əldə edilə bilmişdir( 5 V-buda 2,3% təşkil edir).

Əsas texniki xarakteristikaları:

Minimal giriş gərginliyi, V....................................................100

Maksimal giriş gərginliyi, V....................................................240

Minimal çıxış gərginliyi, V....................................................215

Maksimal çıxış gərginliyi, V....................................................225

Minimal yük cərəyabı, A....................................................8

Gərginlik stabilizatorunun prinsipial sxemi şəkil 1-də verilmişdir. Tənzimlənən T1 transformator “tərsinə” qoşulub. Ənənəvi olaraq, şəbəkə gərginliyi “~220 V” giriş..........verilir, çıxış gərginliyi isə sarğının “~OB” olan ümumi naqilə nəzərən sürüşən fırça kontaktndan götürülür.

Təklif olunan qurğuda şəbəkə gərginliyi sarğının başlanğıcı (“~OB”) ilə hərəkət edən fırça-kontakt arasındakı hissəsinə verilir, çıxış gərginliyi isə “OB” və “220V” çıxış.........götürülür. Bu cür qoşulmanın üstünlüyü-şəbəkə gərginliyinin ciddi enməsi halında da (100 V-a qədər) 220 V qədər çıxış gərginliyinin alınması imkanıdır(ənənəvi qoşulma halında bunu əldə etmək mümkün deyil).

R1 rezistor XP1 çəngəli şəbəkəyə taxılan anda işədüşmə cərəyanının impulsunu azaldır. Qeyri-razılaşdırma gərginliyi R2R5 rezistor dövrəsi, ardıcıl qoşulmuş üç ədəd E11-E3 közərmə lampaları və avtotransformatorun ~0...15 V və ~15 V...30 V seksiyaları təşkil olunmuş körpünün diaqonalından götürülür. Kökləyici R2 rezistorun müqaviməti tənzimləmə zamanı elə qoyulur ki, çıxış gərginliyi nominal olduğu halda qeyri-bərabərlik səfəra bərabər olacaq. Əgər çıxış gərginliyi nominal qiymətdən yüksək olarsa, onda lampaların müqavimətləri artır, qeyri-bərabərlik gərginliyi avtotransformatorun sarğısının üzərindəki gərginliklə sinfaz artacaq. Əgər çıxış gərginliyi nominal gərginliyindən daha kiçik olacaqsa, onda lampaların müqavimətləri azalır, qeyri-razılaşma gərginliyi avtotransformatorun sarğısında olan gərginliyi ilə əks fəzada artacaq.

Qeyri-razılaşdırma siqnalı DA1.1 və DA1.2 əməliyyat gücləndiriciləri əsasında yığılmış iki ədəd eyni olan gücləndiricilərlə ardıcıl gücləndiriclir. Hər bir kaskadın mənfi əks əlaqə dövrəsi paralel qoşulmuş rezistor və kondensatorla təşkil olunub(DA1.1-in dövrəsində R5 və C3; DA1.2-in dövrəsində R11 cə C6). Bu elementlər elə seçilib ki, rezistorun müqavimıti kondensatorun 50 Hs şəbəkə tezliyində müqavimətinə bərabər olacaq. Buna görə də kaskadın hər bir gücləndirici siqnalın fazasının 45⁰ qədər sürüşdürür. Nəticədə çıxış gərginliyi giriş gərginliyinə nəzərən 90⁰ qədər sürüşmüş olur. Bu gərginlik VT1 və VT2 tranzistorlar əsasındakı emitter təkrarlayıcı vasitəsi ilə M1 reversiv servomühərrikin İ sarğısına verilir. Mühərrikin ikinci sarğısına faza üzrə şəbəkə gərginliyi ilə eyni olan T1 transformatorun sarğısına bir qismindən gərginlik verilir.

Çıxış gərginliyi nominal qiymətdən yüksək olduqda, rtor fırlanaraq avtotransformatorun sürüşn kontaktını bir istiqamətdə nominaldan kiçik olduqda isə əks istiqmətdə hərəkət etdirir. Kontaktın yerdəyişməsi I sarğı üzərindəki gərginlik fırladıcı moment tormozlayıcı momentdən kiçik olana qədər davam edir. Bu halda stabilizatorun çxışında nominal qiymətə yaxn gərginlik olacaq.

Qurğu qoşulduğu anda nə qədər ki, DA1 mikrosxemi qidalandıran gərginlik öz qiymətinə çatmayıb, EL1-EL2 lampaların “soyuq” müqavimətləri hələ kiçik olduqda, DA1.1 əməliyyat gücləndiricisinin girişində gərginlik VD7 və VD8 diodlarda məhdudlanr. İşçi rejimdə avtomatik idarə sxeminin təsiri nəticəsində DA1.1 əməliyyat gücləndiricisinin girişində gərginlik kiçik olacaq, VD7 və VD8 diodları bağlı olub tənzimlənməsi prosesinə təsir etməyəcəklər.

Qurğunun əksər detalları da ikili maket lövhələri üzərində (şəkil1) yığılmışdır. Avtotransformator...........tiplidir, nominal yük cərəyanı 9A; M1-CD-54 tiplin elektrik mühərrikidir. O, sxemdə şərti olaraq I və II ilə işarə olunmuş iki eyni sarğıya malikdir. Hər sarğı ardıcıl qoşulmuş 4 ədəd eyni seksiyadan ibarətdir.

VT1 və VT2 tranzistorlara qoşulan I sarğı əlavə işlənmişdir. Onun seksiyaları ayrılmış və sonra paralel sinfaz qoşulmuşdurş M1 elektrik mühərrikin həmdə reduktoru vardır. Müəllif reduktorun dişli çarxların yerini dəyişərək nominal fırlanma sürəti 2,2 dövr/dəq-dən 60 dövr/dəq-yə qədər artmışdır. (konstruksiya təkrarlandığı zaman bu əməliyyatın edilməsi vacib deyil).

R1 rezistor-ПЕБ tiplidir. Qalan sabit rezistorlar-МЛТ tiplidir. R2 kökləyici rezistor nominal gücü 1 Vt olan СП5-14 tipli çoxdövəlidir. C1 və C2 kondensatorlar-oksid Al digəri isə təbəqəli və ya keramik olmalıdır. SF1 avtomatik açarın əvəzinə “ВКЛ” və “ОТКЛ” düymələrinə malik kontaktor qoyula bilər. Lakin, bu halda yük dövrəsinə qoruyucu əlavə etmək tələb olunacaq. Həmin nominal cərəyan üçün nəzərdə tutulmuş.

Əməliyyat gücləndiriciləri _{15 V qida gərginliyi ilə işləyən olmalıdır. Onlara dair başqa bir tələb qoyulmur. Müəlliflik qurğusunda 4 ədəd} əməliyyat gücləndiricisinə malik K140JD2A(DA1) istofadə edilmişdir ki, qurğunun işlədiyi zaman onların hamısı gələcəkdə istifadə edilməlidir. Lakin işin sonunda iki ədəd əməliyyat gücləndiricisi istifadəsiz qalmışdır. Onların qeyri invertləyici girişləri (5-ci və 10-cu ayaqlar) qurğunun daxili ümumi naqili ilə-C1 və C2 kondensatorların birləşmə nöqtəsi ilə birləşmişdir. İnvertləyici girişlər isə (6-cı və 9-cu ayaqları)-çıxışlarla(uyğun olaraq 7-ci və 8-ci ayaqlarla) birləşdirilib. Aydın məslədir ki, bi mikrosxemi iki ədəd əməliyyat gücləndiricisi olanla məsələn, LM358N və ya onun Rusiya analoqu olan KP1040JD1 ilə əvəz etmək olar.

Qurğunun tənzimlənməsi zamanı əvvəlcə M1 elektriki mühərrikinin I sarğısını VT1 və VT2 tranzistorların emitterlərindən ayırırlar. T1 avtotransformatorların sürüşən kontaktını sxem üzrə yuxarı vəziyyətə qoyub, SF1 avtomatik açarı ayırırlar. Sonra qurğunun XP1 çəngəli vasitəsi ilə şəbəkəyə qoşaraq, SF1 açarı işə salırlar. XS1 razetkanın kontaktlarına dəyişən cərəyan voltmetri qoşulur. Avtotransformatorun sürüşən kontaktını “aşağı” (sxem üzrə) sürüşdürərək, XS1 rozetkanın kontaktlarında ~220 V gərginlik qoyurlar. Bundan sonra voltmetr idarə düyünün çıxışına VT1 və VT2 tranzsitorları emitterlərinin T1 avtotransformatorunun “~15V” çıxışına nəzərən və R2 rezistor vasitəsi ilə voltmetrin üzərində sıfıra yaxın gərginlik qoyulur.

Daha sonra M1 elektrik mühərrikin I sarğısı VT1 və VT2 tranzistorların emitterlərinə qoşulur. T1 avtotransformatorun hərəkət edən kontaktı istənilən istiqamətdə sürüşdürülür.

M1 mühərrikin sarğıları düzgün qoşulduqda T1 avtotransformatorun hərəkət edən kontaktı əvvəlki vəziyyətə qayıtmalıdır. Əks təqdirdə kontakt həmin istiqamətdə öz hərkətini davam edəcək. Bu halda qurğu şəbəkədən ayrılmalıdır və M1 mühərrikin istənilən sarğısının ucların yerləri dəyişməlidir. Kökləyici R2 rezistorun vasitəsi ilə çıxış gərginliyi tələb olunan qiymətin(~220 V qədər olmaya da bilər) qoyulması ilə tənzimləmə başa çatır.

Qurğu ilə işləmə qaydası belədir. Qurğunu hər dəfə XP1 çəngəl ilə şəbəkəyə qoşmadan əvvəl SF1 açarın söndürülmüş vəziyyətdə olmasına və yükün ayrılmış olduğuna əmin olmaq lazımdır. T1 avtotransformatorun hərəkət edən kontaktı sxem üzrə yuxarı vəziyyətə qoymaq məsləhətdir. Çəngəl XP11 şəbəkəyə qoşulduqda idarə sistemi avtotransformatorun hərəkət edən kontaktını çıxışda tələb olunan gərginlik olana qədər hərəkət etdirəcək. Müəllifin qurğusunda idarə sisteminin keçid prosesi iki səviyyədən çox davam etmir. Bundan sonra SF1 açar qapamaq və yükü qoşmaq olar. Əgər keçid prosesi müddətində yük aşağı gərginlikdə sıradan çıxmayacaqsa onda onu stabilizatordan ayırmamaq da olar.

Qurğunun ümumi görünüşü Şəkil 3- də verilmişdir. Müəllif stabilzatorun artıq 4 il ərzində şəbəkənin qeyri-stabil vəziyyətində istismar edib. Bu müddətdə ona qarş heç bir iradlar olmayıb.