Простой измерительный шунт классической «выносной» конструкции предназначен для встраивания в модуль относительно сильноточного (10…20 А) выпрямителя блока питания (далее БП) стационарного электролизера. Конструкция собрана из подручных имеющихся материалов.
В электролизере для получения гремучего газа в домашней мастерской, не предусмотрена автоматическая доливка расходующейся в процессе, дистиллированной воды, количество щелочи же в электролите (пренебрегая паразитными явлениями) практически не измена. Таким образом, электролит с течением времени работы становится концентрированнее и электропроводнее. Ток потребляемый от БП повышается. Следовательно, ток потребляемый от БП – важный параметр, стоит его непрерывно отображать и периодически контролировать. Понятно, что в высокой точности измерений необходимости нет – условная шкала милливольтметра вообще может содержать вместо привычной градуировки, цветные сектора, к примеру зеленый – рабочий ток плюс-минус 3-5 А с которыми БП справляется без перегрева и желтый – когда потребляемый реактором ток увеличивается слишком сильно.
Невысокие требования к точности измерений позволяют в качестве материала для мощного низкоомного сопротивления шунта применить обычную сталь – нетолстую ленту, проволоку, пружину. Их значительное, относительно специальных материалов, изменение сопротивления при колебаниях температуры здесь слишком заметны не будут. Тем не менее, нашлась полуразобранная платка от несложного мультиметра советского изготовления (Фото 2), где остались и проволочные шунты из константана (манганина?).
Фото 2. Остатки советской Ц-эшки с токовыми шунтами.
Обычно, такого рода приборы имеют особую коммутацию штекеров в гнездах и специальное положение переключателя для измерения максимального тока в 10 А. Видимо, более мощная часть (Фото 2, стрелочка) именно для этого.
Что понадобилось для работы.
Кроме материалов (см.ниже), использовался набор некрупного слесарного инструмента, инструменты разметочные, горелка и материалы для огневой пайки, мелочи.
К делу.
Оба проволочных шунта из остатков измерителя (Фото 2) выпаял мощным паяльником, отделил кусачками нужную часть навитой спирали, развернул, разметил и разрезал напополам (Фото 3). Обе получившиеся недлинные проволочины включу параллельно.
Фото 3. Заготовки для шунта 20 А.
Латунные законцовки оказались впаяны тугоплавким оловянным (?) припоем – зажал заготовки в некрупных настольных тисочках, нагрел места пайки компактной газовой горелкой и сдернул пассатижами. Заготовки отжег газовой горелкой на кирпичике. Для мягкости. Концы проволочин зачистил острым лезвием и залудил с применением активного флюса (Фото 4).
Фото 4. Успех пайки во многом зависит от удачно подобранного флюса. Для всяких неожиданных случаев, вроде описываемого, держу целую коробочку разных.
Места пайки отмыл от остатков флюса в теплой воде со старой зубной щеткой. На всякий случай можно сыпануть и чуток соды – для гарантированной нейтрализации возможных остатков кислоты.
От доставшейся по случаю мощной медной шины, ручной ножовкой по металлу, отрезал два кусочка – будущие выводы шунта (Фото 5).
Фото 5. Кусок сильноточной шины. С линейкой, угольником и слесарной чертилкой выкроил два недлинных кусочка.
Для основания-изолятора подобрал кусок толстого текстолита – подошва оставшаяся от разборки самодельной клеммной колодки киловатного трансформатора. Пилить не стал – места для установки готового шунта хватило, да и удобные отверстия для крепежа уже оказались готовыми (Фото 6).
Фото 6. Заготовки крупных деталей шунта.
Медные пластинки разметил, накернил, просверлил на станке. На средних оборотах, часто вынимая сверло и удаляя стружку иначе сверло заклинивает вязкая медь.
Отожженные мягкие проволочины сформовал этакой спиралью – навил виток к витку на попавшемся под руку ровном гладком цилиндре (Фото 7) и сняв с оправки растянул намотку (Фото 8).
Фото 7. Навивка проволочин на оправку – стеклянный стержень.
Фото 8. Сформованные завитушки.
Места пайки зачистил некрупной наждачкой. Отверстия на краях медных токопроводов удобно использовать для присоединения стандартных клемм «под болтик». Мой шунт встраиваемый, имеет постоянное место дислокации, где уместнее соединения неразъемные – пайка.
Проволочины-спиральки тоже будут впаяны. Две пайки по краям массивной, короткой и толстой медной, весьма теплопроводной, пластинки будут затруднены. Начнешь паять второе – расплавится припой и развалится первое. Вариант – механически закрепить все детали и спаять за один прогрев. Здесь применил пайку «ступенчатую» - припоями с разной температурой плавления. Первый – обычный ПОС-60, второй, заметно более тугоплавкий – безсвинцовый, олово-медь. Им же лудил и кончики проволочин.
Зачистил места паек некрупной наждачкой, нанес флюс-пасту для безсвинцового припоя (для огневой пайки медных водопроводов), собрал детали и прогрел пламенем горелки. Внес припой (Фото 9).
Фото 9. Огневая пайка проволочин к токовводам шунта.
Дождался растекания припоя в месте пайки, убрал подогрев и остудил детали. В это место впаял и луженные выводы из нетолстой медной проволоки – для удобного подключения милливольтметра. Остывшие детали промыл от остатков флюса в теплой воде со старой зубной щеткой (Фото 10, 11).
Фото 10. Впаянные проволочины-спирали. «Рожки» - выводы для стрелочного измерителя.
Фото 11. Отмытые места пайки.
Гибкие выводы для внешних подключений шунта сделал из набора нетолстых медных луженых проволочек – зачистил длинные куски старого горелого обмоточного провода, нарезал заготовки, облудил паяльником, собрал и скрепил в жгуты. Подготовил места паек, залудил и впаял ПОС-60 осторожно подогревая горелкой (Фото 12). Флюс – ортофосфорная кислота. Места паек отмыл от остатков флюса в теплой воде. Зубной щеткой.
Фото 12. Пайка выводов шунта.
Фото 13. Готовая металлическая часть шунта. Разное направление выводов – для удобства подключений в конечной конструкции.
К текстолитовому основанию готовую железку приклепал заклепками из нетолстой латунной проволоки – разметил и просверлил в изоляторе отверстия, сделал в их нижней части углубления для нижних шляпок заклепок (Фото 14).
Фото 14. Зенковка на дне для головок заклепок.
Кусочек латунной проволоки отжег и нарезал заготовки. В тисках некрупным молоточком сформовал одну из шляпок у каждой заклепки, собрал шунт, забил заклепки (Фото 15), откусил лишнее и на стальной плите приклепал медные токовводы (Фото 16).
Фото 15. Готовый измерительный шунт на максимальный рабочий ток 20 А.
Установил собранный шунт в сильноточный выпрямитель (Фото 16), подключил.
Фото 16. Готовый токовый шунт в конструкции мощного выпрямителя.
Не имея миллиомметра, сопротивление шунта вычислил косвенно, пропустив известный (мультиметр) ток и измерив падение напряжения на спиралях-проволочинах шунта (тот же мультиметр). Применив закон Ома получил 0,0135 Ом.
Рассчитав добавочное, включенное последовательно с головкой микроамперметра, сопротивление, изготовил и откалибровал (зависимость линейная) измеритель.
Фото 17.
Babay Mazay, март, 2022 г.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
