Tiek ierosināts apsvērt iespēju pārvietot elektriskos skuvekļus no akumulatora uz strāvas padevi.
Un iemesls tam bija šāds. Nākamajai dzimšanas dienai tika pasniegts viegls un kompakts uzlādējams elektriskais skuveklis ar japāņu dizainu, kas tolaik bija vēl nebijis (kā saka uzraksts uz skuvekļa).
Sākumā skuveklis bija apmierināts ar savu darbu, it īpaši salīdzinājumā ar tradicionālajiem elektriskajiem skuvekļiem. Bet laime nebija ilga. Pagāja vairāki mēneši, un radās problēmas. Skuveklim bija nepieciešama maksa visu diennakti (izslēgta, noskūta un atkal ievietota tīklā), pretējā gadījumā nākamajai skūšanai nebija pietiekami daudz uzlādes. Tad akumulatora ietilpība sāka strauji kristies un kļuva bezjēdzīgi izmantot elektrisko skuvekli. Tāpēc viņa pārcēlās uz tālu plauktu, kuru pārņēma moderni un uzticami modeļi, kur vairākus gadus gulēja bez lietošanas.
Nesen vasaras sezonā bija nepieciešams rezerves elektriskais skuveklis, un es atkal paklupa uz atliktā skuvekļa. Tā kā viņas resurss netika izmantots (viņa strādāja nedaudz, darbojas uzstādīts nazis un siets, ir rezerves naži), es nolēmu atjaunot skuvekli darbam.
Defektu cēloņu analīze
Lai analizētu struktūras neveiksmes iemeslus, mēs analizēsim skuvekli, kuram mēs izskrūvējam četras skrūves no korpusa aizmugures - pašvītņojošu skrūvi un atveriet aizmugurējo vāku.
Mēs noņemam no korpusa iebūvēto lādētāja dēli un atvienojam pielodēto akumulatoru.
Ni-Cd skuveklī ievietots AA izmēra akumulators ar jaudu 500 mAh ir kļuvis nelietojams pēc izskata, kā arī sprieguma un strāvas mērījumiem (jaudas zudums).
Iemesls ilgam uzlādes laikam un ātrai akumulatora kļūmei bija ķīniešu "taupība" - elektriskajā skuveklī iebūvētā lādētāja maksimālā vienkāršošana. Tā faktiskais izkārtojums ir parādīts zemāk.
Šis lādētājs (lādētājs) tiek izgatavots ar mazu enerģijas patēriņu. Šī lādētāja izejas uzlādes strāva ir zemāka par 20 mA, kas ir 2,5 reizes zemāka nekā skuveklī uzstādītā akumulatora standarta uzlādes režīms un 7,5 reizes zemāka par iespējamo ātras uzlādes režīmu. Šie dati ir norādīti uz paša akumulatora (skat. Fotoattēlu iepriekš). Saistībā ar šādu lādētāja shēmas vienkāršošanu, tā vietā, lai uzlādētu 14 stundas standarta režīmā, akumulators bija jāuzlādē no nulles līdz pilnai jaudai vairāk nekā 30 stundas.Tāpēc nepilnīga izlāde pēc skūšanās, nepilnīga uzlāde zemas strāvas un stundu trūkuma dēļ dienā, kā arī Ni-Cd akumulatora “atmiņas” efekts ātri padarīja to nelietojamu.
Ar esošo atmiņu akumulatora nomaiņa ar jaunu nav jēga, to gaidīs tāds pats liktenis. Skuvekļa normālai darbībai ir iespējams palielināt lādētāja izejas strāvu, palielinot kondensatora C1 kapacitāti līdz divām mikrofaradām (par 450 vai 600 voltiem) un ieslēdzot LED indikatoru caur ierobežojošo pretestību. Tomēr, lai izmantotu atkārtoti uzlādējamu skuvekli, tas ir pastāvīgi jāuzrauga - neaizmirstiet to uzlādēt, savlaicīgi izslēdziet, periodiski veiciet pilnu izlādes-uzlādes ciklu. Un šī dizaina priekšrocības ir minimālas. Sakarā ar to, ka šī elektriskā skuvekļa autonomā darbība praktiski nav lietderīga, tika nolemts to nodot strāvai no maiņstrāvas tīkla 220 V.
Avota dati
Pie barošanas sprieguma 1,5 V skuvekļa motors patērē 0,6 ... 0,8 A strāvu darba režīmā un līdz 1,4 A ieslēgšanas režīmā. Tā tinuma pretestība ir aptuveni 0,3 omi.
Skuvekļu izgatavošana
1. Shēmas izvēle
Sakarā ar lielu elektromotora pašreizējo patēriņu pazūd transformatoru barošanas ķēde elektriskajam skuveklim no 220V tīkla. Transformatora strāvas ķēde neiederas skuvekļa mazajos izmēros. Izeja būs impulsa ķēdes izmantošana, lai pārveidotu maiņstrāvas 220 V pastāvīgā sprieguma padevē skuvekļa elektromotoram.
Šādas shēmas ir pieejamas, taču nav visvienkāršākās komponentu, izgatavošanas un nodošanas ekspluatācijā ziņā. Tāpēc mēs iesim vienkāršākā veidā - mēs iegādāsimies gatavu komutācijas barošanas bloku (UPS) - universālu tīkla adapteri ar 220 V līdz 3 ... 12 V un slodzes strāvu līdz 1,0A. Prēmija pirkumam būs izejas sprieguma stabilizēšana un aizsardzība pret īssavienojumiem un pārslodzēm.
Izmantojot skuvekli, nažu slodze bieži mainās, tāpēc mainās motora apgriezieni un motora patērētā strāva. Turklāt UPS maksimālā strāva ir ierobežota līdz 1,0 ampēriem, kas ir mazāka nekā skuvekļa ieejas strāva. Lai novērstu šo problēmu ietekmi, mēs izgatavosim un uzstādīsim skuvekļa korpusā strāvas stabilizatoru saskaņā ar zemāk redzamo diagrammu.
2. Strāvas stabilizatora shēmas apraksts
Pašreizējais skuvekļa elektromotora stabilizators tiek veikts uz tranzistoriem VT1, VT2.
Skuvekli ieslēdz ar S1 slīdņa slēdzi, kas atrodas uz skuvekļa standarta dēļa. Strāva no UPS caur diodi VD1, kas aizsargā ķēdi no nepareizas pārslēgšanas, tiek piegādāta elektriskajam skuveklim M, pēc tam lauka efekta tranzistoram VT1 un ierobežojošajam rezistoram R6. Galvenā strāva gar šo strāvas ķēdi iet līdz 1,0 ampēriem, tāpēc visām sastāvdaļām jābūt ar strāvas rezervi.
Rezistors R6 ir sākuma strāvas ierobežotājs, kalpo arī kā strāvas sensors, tam ir maza pretestība (0,33 omi) ar jaudu līdz 5 vatiem. No rezerves rezistora R5 tiek noņemts spriegums, kas proporcionāls strāvas sensora spriegumam, un tas tiek piegādāts vadības tranzistoram VT2. Kad strāva palielinās uz R6 (R5), sprieguma kritums uz tā palielinās, tranzistors VT2 nedaudz atveras, samazinot spriegumu uz tranzistora VT1 vārtiem. Tas noved pie strāvas samazināšanās caur VT1 un strāvas stabilizēšanās motora ķēdē. Samazinoties strāvai, caur R6 (R5) notiek apgriezti procesi.
Tuning rezistora R5 manuāla regulēšana ļauj pielāgot strāvu un iestatīt optimālo motora ātrumu. Robežspriegums pie tranzistora VT1 vārtiem tiek iestatīts, izvēloties rezistora R2 pretestību. Kondensators C2 un diode VD2 optimizē dzinēja darbību.
3. Strāvas stabilizatora ražošana
Kā iekļaušanas indikatoru mēs izmantojam standarta LED. Mēs izmantojam skuveklī pieejamo elektromotoru, shēmas plati un strāvas slēdzi. Mēs iegādājamies vai izvēlamies no pieejamajiem trūkstošajiem radio komponentiem, lai pabeigtu ķēdi.Iepriekš piestipriniet motora griešanās virzienu vai tā savienojuma polaritāti.
Mēs novietojam strāvas stabilizatora daļas uz universālās shēmas plates. Mēs pilnībā savācam skuvekļa kontūru. Pielāgošanas rezistors R2 tiek aizstāts ar mainīgo lielumu 1,0 mOhm.
Mēs aizstājam standarta tīkla savienotāju ar citu, kas atbilst UPS savienotājam. Savienotāja pamatni var izgatavot no 1,5 mm biezas tekstolīta loksnes ar papildus salīmētām pārklājumiem, lai savienotājs nevarētu ripot, kad tiek pievienots UPS.
Mēs pilnībā atbrīvojam skuvekļa dēli (izņemot standarta LED) no instalētajiem atmiņas elementiem. Dēļa brīvajā vietā, pa labi no motora, uz ātrumstieņa radiatora mēs uzstādām ierobežojošo rezistoru R6 un lauka efekta tranzistoru VT1. Radiators ir izgatavots no 1,5 mm biezas alumīnija loksnes. Radiatora izmērus nosaka brīvā telpa korpusā. Radiatora apakšējā kontakta daļa ir izgatavota kvadrāta formā un tiek piestiprināta pie dēļa ar M3 skrūvi caur paplāksni, lai izveidotu spraugu un palielinātu siltuma pārnesi no apakšas. Radiatora augšējā papildu daļa ir piestiprināta pie tās pašas skrūves.
Atbilstoši brīvas vietas lielumam skuvekļa gadījumā pēc iepriekš minēto elementu uzstādīšanas mēs izgriezām darba dēli atlikušajiem radio komponentiem. Mēs lodējam ķēdi pie dēļa.
Elementāri salieciet elektriskā skuvekļa dizainu vienā vienībā.
Visbeidzot, mēs pielāgojam elektriskā skuvekļa darbības režīmu, saliekam futrāli un izmantojam sava darba augļus.
