Описываемое изделие называть стабилизатором, пожалуй, не стоило бы, но оно обеспечивает расширение допустимого уровня входного напряжения на ±20% при сохранении выходного напряжения в пределах допуска. Для упрощения изготовления используются готовые трансформаторы без перемоток, суммарная мощность 0,6 кВА. Это изделие понадобилось для поддержания приемлемого уровня сетевого напряжения на хуторе, описанном мною в публикации «Система автономного электроснабжения».
Перерывы в подаче электроэнергии прекратились (почти), но качество ее никуда не годится. Анцапфер на трансформаторе ТП стоит, видимо, в положении максимального выходного напряжения, поэтому при минимуме потребления, ночью и днем, напряжение в сети доходит чуть не до 300 вольт, зато вечером, при пике нагрузок, падает чуть ли не до 170В. Если импульсные блоки питания это кое-как переносят, то бедный холодильник ночью натурально ползает по кухне. И к тому же ему только синусоиду подавай… Заказчик, тот самый НВ из указанной публикации, предложил помочь ему попробовать исправить положение путем использования трансформаторов, включенных по автотрансформаторной схеме. Вот примеры таких схем.
При соответствующем подключении (начало к началу или начало к концу) вторичной обмотки, напряжение на которой составляет 11% от напряжения на первичной (трансформатор 220/24 В), получаем на выходе регулировку ±10% от входного. Вот еще варианты включения.
Естественно, эти схемы можно использовать и так: в последней, подав на вход повышенное напряжение около 260 В, на выходе получим близкое к 230 В, т.е. номиналу. Для расширения диапазона регулировки до ±20% используем два трансформатора 220/24 В, причем первички соединяем параллельно, а вторички последовательно.
Кстати, о трансформаторах, 2 штуки. Марка ОСД-0,3УХЛ4.2, от «слайдера» (проектора), 0,3 кВА, работали на галогенку 24*250 Вт плюс механика. Можно было применить и более мощные, но у них больше собственное потребление, токи ХХ - холостого хода.
Анализируем предыдущую схему, коэффициенты трансформации сводим в таблицу.
Часть позиций дублируется, поэтому отказываемся от 2-го положения SW1. Значит, SW1 будет двухпозиционный, а SW2 – трехпозиционный, всего 6 комбинаций, из них две - напрямую, тоже повтор.
Рабочая схема будет выглядеть примерно так.
Хотя для эксплуатации, скорее всего, был бы удобнее двухплатный галетный переключатель.
Какие же возможности у получившейся схемы, составляем график. По вертикали – выходное напряжение, номинал 230 В и допустимое отклонение ±20% и ±10%.
Результат таков – выходное напряжение не выйдет из допуска ±20% (207…253 В) при подаче на вход 170…313 В. В середине этого диапазона отклонение вообще не более ±10%. А нам это надо? Если же собрать вот такую схему…
То график ее работы будет выглядеть так.
Предельные параметры те же, зато только две точки переключения. Для предыдущего варианта планировалась примерно такая схема управления, см. рисунок.
Для второго варианта ВСЯ схема выглядит так.
Здесь стабилитроны восьмисотой серии с суммарным напряжением около 150 В, реле РП21-М, компараторы К521СА3А, транзисторы КТ817Г.
Схема приблизительная, т.к. нарисована по памяти. Питание осуществляется от одной из дополнительных обмоток трансформатора по стандартной схеме.
Причина, по которой отказались от бесконтактной тиристорной коммутации – громоздкость ее схемы. Для сравнения приведена схема на ТС-106-10.
Вместо 4 ключей, в каждом из которых почти по десятку деталей – всего 2 реле. А теперь про «железо».
Полностью укомплектовались – корпус, трансформаторы, вольтметр, вся мелочь…
Трансформаторы крупно – изготовлены добротно, со знаком качества.
Примерное размещение трансформаторов в корпусе – на стадии сборки.
Клеммы слева внизу – выводы от одной из дополнительных обмоток, вдруг пригодится, да и дырку надо закрыть…
Предварительные испытания. Электронная схема смонтирована на макетной плате, во избежание критики фото не приводится.
А теперь ему пора на рабочее место, в электрошкаф. Все, комментируйте!
