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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de contrôle de tension de relais dans le secteur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Alimentations Aujourd'hui, dans la littérature radioamateur et sur Internet, vous pouvez trouver de nombreuses descriptions d'appareils faits maison qui surveillent la tension du réseau électrique et éteignent les appareils électriques alimentés par celui-ci si la tension dépasse leurs limites autorisées. Ces appareils utilisent généralement des microcontrôleurs, des amplificateurs opérationnels et d’autres composants électroniques modernes de haute technologie. Mais plus récemment, ce problème a été résolu avec succès par des moyens plus simples. Par exemple, en utilisant des relais électromagnétiques. L’un de ces designs « rétro » est décrit par l’auteur dans cet article. Malgré le fait que les normes (par exemple [1]) établissent des normes assez strictes en matière de stabilité de tension dans les réseaux électriques domestiques, pour diverses raisons, elles dépassent souvent les limites acceptables. Cela présente un danger pour les appareils électroménagers, qui sont aujourd'hui nombreux dans n'importe quel appartement ou immeuble résidentiel. Surtout pour ceux qui sont connectés presque constamment au réseau. La seule chose qui aide ici est la présence d'un dispositif automatique qui surveille en permanence la tension et déconnecte tous les consommateurs du réseau en cas d'augmentation ou de diminution dangereuse. Lorsque j'ai eu besoin d'une telle machine automatique, celles pour lesquelles j'ai pu trouver des descriptions pour l'autoproduction (par exemple, [2]) m'ont semblé trop compliquées. J'ai décidé de concevoir et de fabriquer le mien. Son schéma est présenté sur la Fig. 1. Lorsque la tension est inférieure à 198 V (220 V-10 %), il coupe le réseau électrique de l'appartement et, lorsqu'il revient à la normale, le rallume. Si la valeur de 242 V (220 V + 10 %) est dépassée, le réseau s'éteint également, mais son fonctionnement n'est rétabli que lorsque le propriétaire de l'appartement s'est assuré à partir des relevés du voltmètre PV1 que la tension est normale, appuie sur le bouton SB1 « Démarrer ». Cet écart par rapport à l'automatisation complète offre une meilleure sécurité et est tout à fait acceptable puisque le dépassement de la tension maximale se produit rarement. Au cours des trois années de fonctionnement continu de la machine, il y a eu de nombreux arrêts pour cause de sous-tension, mais seulement huit fois en raison de son excès. Ils se produisaient principalement la nuit, parfois lors d'un orage.
Comme le montre le schéma, deux transformateurs abaisseurs T1 et T2 sont connectés en série entre les enroulements primaire et secondaire, de sorte qu'ils peuvent facilement résister à une augmentation de la tension secteur jusqu'à 380 V ou plus, ce qui se produit lorsque le neutre de un réseau triphasé est rompu. Le redresseur d'alimentation du relais K3, dont les contacts K3.1, supportent un courant jusqu'à 20 A, connecte les consommateurs au réseau et les déconnecte de celui-ci, est réalisé selon un circuit en pont utilisant des diodes VD4-VD8 et est alimenté par les enroulements III de transformateurs connectés en série avec une tension nominale totale de 20 B. La présence de tension à la sortie de ce redresseur, et donc dans le réseau d'alimentation, est signalée par la LED HL1. Le redresseur de surveillance de la valeur de tension est assemblé à l'aide de diodes VD1 - VD4, également à l'aide d'un circuit en pont. Il est alimenté par des enroulements II de transformateurs connectés en série (leur tension nominale totale est de 12,6 V). La particularité de ce redresseur est que son condensateur de lissage C1 a une capacité relativement faible, de sorte que les changements de tension sont surveillés sans délai. Lorsque la tension du réseau est supérieure au seuil inférieur, une tension est appliquée au circuit de la LED HL3 - diode Zener VD11 - enroulement du relais polarisé K1 qui dépasse la somme de la chute de tension continue aux bornes de la LED, la tension de stabilisation du Zener diode et la tension de fonctionnement du relais. Les contacts R et L du relais K1 sont fermés. Si à ce moment les contacts I et P du relais K2 sont également fermés, alors le relais K3 est activé, connectant les consommateurs au réseau. En ajustant la résistance d'accord R9, on s'assure que lorsque la tension dans le réseau descend en dessous des 198 V admissibles, la tension sur la diode Zener VD11 devient inférieure à sa tension de stabilisation et elle se ferme, arrêtant le courant à travers l'enroulement du relais K1. . De ce fait, les contacts R et L de ce relais ouvrent le circuit de l'enroulement du relais K3. Il déconnecte les consommateurs du réseau jusqu'à ce que la tension y revienne à la normale. Le canal de contrôle des surtensions est construit de la même manière, mais l'élément de seuil qu'il contient est la diode Zener VD12, le seuil de réponse (242 V) est réglé en coupant la résistance R11, et lorsqu'il est dépassé, les contacts du relais K2 ouvrent le circuit du enroulement du relais K3 et allumer la LED HL2. Comme relais K2, on utilise un relais polarisé bistable RP4, caractérisé en ce que ses contacts ne reviennent pas indépendamment à leur position d'origine lorsque la tension est retirée des enroulements. Pour déplacer l'armature du relais dans un sens ou dans un autre, il est nécessaire d'appliquer une impulsion de tension de polarité appropriée à l'un des enroulements. Par conséquent, pour ramener le relais K2 à son état d'origine après activation, l'appareil dispose d'un bouton SB1, sur lequel on appuie pour reconnecter au réseau les consommateurs d'électricité déconnectés en raison d'une surtension. Parfois, il faut appuyer sur ce bouton pour remettre l'appareil en état de marche après la connexion au réseau, car la position initiale des contacts du relais K2 est inconnue et peut être n'importe quoi. Les diodes Zener VD9 et VD10 limitent la tension fournie aux enroulements du relais K1 et K2 après leur activation, ce qui ne permet pas au courant dans ces enroulements de dépasser les valeurs admissibles. L'auteur a utilisé dans la conception deux transformateurs de puissance unifiés TPP261-127/220-50 avec noyaux magnétiques blindés [3]. Les enroulements primaires de ces transformateurs ont été utilisés comme enroulements I (broches 2 et 9 avec un cavalier entre les broches 3 et 7). Pour former les enroulements II, des cavaliers sont installés entre les bornes 12 et 19 des transformateurs, et la tension est supprimée des bornes 11 et 20. Les bornes de l'enroulement III sont 15 et 16. Au lieu de deux transformateurs T1 et T2, il est possible d'en utiliser un pouvant supporter une tension primaire jusqu'à 380 V. Il peut être enroulé indépendamment sur un noyau magnétique ShL20x40. L'enroulement I devrait avoir 2700 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,21 mm, l'enroulement II devrait avoir 155 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,35 mm et l'enroulement III devrait avoir 254 tours du même fil. Avec une tension primaire de 220 V, les tensions sur les enroulements II et III doivent être respectivement de 12,6 et 20 V. Le relais K1 est un relais polarisé monostable à deux positions RP7 avec une prédominance vers le contact droit (version RS4.521.005). Pour obtenir un enroulement d'une résistance d'environ 600 Ohms, ses enroulements II (470 Ohms) et III (140 Ohms) sont connectés en série, pour lesquels un cavalier est installé entre les bornes 4 et 6 du bloc relais. Vous pouvez utiliser des relais du même type, versions RS4.521.019 avec une résistance de bobinage de 480 Ohms ou RS4.521.012 avec une résistance de bobinage de 700 Ohms. Le relais K2 est un relais polarisé bistable à deux positions RP4 (version RS4.520.004). Ses enroulements 1-IV avec une résistance de 130 Ohms sont connectés en série, pour lesquels des cavaliers sont installés entre les contacts 2-3, 4-8 et 6-7 du bloc relais. L'enroulement VII avec une résistance de 2250 Ohms est également utilisé. Vous pouvez utiliser les versions de relais RS4.520.011 avec des enroulements d'une résistance de 460 et 2700 Ohms ou RS4.520.012 avec des enroulements d'une résistance de 500 et 830 Ohms. Les données de référence pour les relais polarisés RP4 et RP7 peuvent être trouvées dans [4]. Lors du choix des remplacements, il convient de garder à l'esprit que les enroulements de relais polarisés de différentes conceptions peuvent être acheminés vers différents contacts de leurs blocs. La propagation de la résistance des enroulements de relais identiques peut atteindre ±15...20 %. Si le relais RP7 requis n'est pas disponible, vous pouvez utiliser à la place le relais RP4 adapté à la résistance des enroulements. Ces relais sont structurellement identiques, mais diffèrent par le réglage des contacts. Il faut retirer le boîtier de protection en aluminium du relais RP4, dévisser la vis de fixation du contact gauche d'un ou deux tours, lancer manuellement l'ancre sur ce contact, puis tourner lentement la vis de réglage du contact gauche jusqu'à ce que l'ancre soit automatiquement lancée. À droite. Dans cette position, le contact gauche doit être fixé, puis le boîtier doit être posé sur le relais. Relais K3 - RKS3 (version RS4.501.200) avec une résistance d'enroulement de 175 Ohms et une tension de fonctionnement nominale de 24 V [5]. Il peut être remplacé par un autre relais avec la même tension d'enroulement de fonctionnement, dont les contacts sont capables de commuter un courant d'au moins 20 A. Voltmètre PA1 - Système de détection Ts4209 avec une limite de mesure de 500 V de tension alternative. La machine est assemblée dans un boîtier métallique de 230x160x80 mm, qui doit être mis à la terre. Le relais K3 est placé dans un compartiment séparé du boîtier du fait que ses contacts connectés au réseau électrique ne sont pas protégés des contacts accidentels. Les diodes Zener VD9 et VD10 sont équipées de dissipateurs thermiques d'une superficie de 50 cm2. La puissance consommée par la machine depuis le réseau est d'environ 7 W. Lors de la configuration de la machine, la tension secteur lui est fournie via un autotransformateur réglable en laboratoire et les seuils de réponse inférieur et supérieur sont définis avec les résistances d'ajustement R9 et R11, respectivement. Si vous le souhaitez, vous pouvez connecter un dispositif d'alarme sonore aux prises XS1 et XS2, qui déclenchera une alarme si la tension autorisée dans le réseau est dépassée. Un schéma de circuit possible du dispositif de signalisation est présenté sur la Fig. 2. A son entrée se trouve un pont de diodes VD1-VD4, qui élimine le besoin de respecter la polarité en connectant les fiches XP1 et XP2 aux prises de la machine. Un multivibrateur conventionnel est assemblé à l'aide de transistors VT1 et VT2, générant des impulsions d'une fréquence d'environ 800 Hz. Le transistor VT3 est un amplificateur de puissance du signal fourni à la capsule téléphonique HA1. Le transistor VT3 et la diode Zener VD5 doivent être installés sur des dissipateurs thermiques d'une superficie de 50 cm2.
littérature
Auteur : S. Babyn
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