Про релейные стабилизаторы напряжения.

25 июля 2020

1. Мифы про мощность трансформатора.
  Искал тут кое-какую инфу при ремонте очередной Ресанты и набрёл в инете на такую статью. Для ремонтника крик души автора про "качество" Ресанты - не новость, но для тех, кто никогда не заглядывал внутрь - будет полезно. Мои же глаза "зацепились за другое (цитирую):
  Автор: Взору открылся тороидальный трансформатор, который даже по предварительным расчетам ... и даже визуально, никак не тянул на 5 КВт. Простейшие расчеты дали габаритную мощность этого трансформатора в пределах 2 — 2,3 КВт.
  Один из комментаторов: для получения 5 квт не нужен трансформатор на 5квт достаточна до 1000ватт учите матчасть стыдно
  Про "до 1000 ватт" комментатор, конечно, малость загнул, но в принципе он прав. Ибо автор упускает один нюанс - это не трансформатор, а автотрансформатор! А это, как говорят в Одессе, две большие разницы! Трансформатор прокачивает через себя всю потребляемую нагрузкой энергию, автотрансформатор же должен прокачать через себя только "добавку" !
  Давайте рассмотрим идеальный случай (т.е. потерь нет, КПД автотрансформатора 100%) в режиме повышения напряжения:



Iн - ток нагрузки
Iо - ток через основную обмотку
Ток, потребляемый от сети Ic = Iн + Iо
Uд - напряжение на дополнительной обмотке
Напряжение на основной обмотке Uо = Uвх
Напряжение на нагрузке Uн = Uвх + Uд

"По ГОСТу" на выходе должно быть 220v +/-10%. Возьмём случай минимума - нам надо получить на выходе 200v при входных 120v, т.е. надо обеспечить Uд=80v.
Считаем:
Iн = Pн/Uн = 5000W/200v =25A
Pд = Uд*Iн = 80v*25A = 2000W
Как видим в идеале для нагрузки 5кВт нужен автотрансформатор на 2кВт!
Т.к. Pо = Pд (трансформация энергии из основной обмотки в дополнительную), то:
Iо = Pд/Uвх = 2000W/120v = 16,66A
Кстати, поэтому основная обмотка всегда намотана более тонким проводом, чем дополнительная...
Ic = Iн + Iо = 25 + 16,66 = 41,66A
Вот так - в нагрузку течёт 25 ампер, а от сети "кушает" почти 42 (в идеале, в реальности, с учётом КПД будет, соответственно, ещё больше).
  Как видим, для стабилизатора мощностью 5 кВт, который может поднять напряжение с 120 вольт до 200, в идеале достаточно автотрансформатора на 2 кВт!
  Для минимального напряжения 140 вольт будет достаточно 1,5 кВт, для 160 вольт - 1 кВт. Так что комментатор был недалёк от истины - просто всё зависит от максимальной разницы между входным и выходным напряжением...
  Ну а автору с сайта drive2.ru пожелание не только подучить теорию, но и (как и к большинству авторов этого авто-сайта, и уже не в первый раз) хоть слегка освоить ставший давно де-факто для любителей sPlan, ибо на фото_7 без слёз смотреть невозможно....
  А почему "мифы"? Вот автор статьи, например, может по-быстрому, с помощью простейших расчётов, прикинуть габаритную мощность трансформатора (я вот, например, не могу, ибо никогда такой надобности не возникало), но при этом не улавливает разницу между трансформатором и автотрансформатором... Его скрытый вывод, который он ненавязчиво "навяливает" читателю: фирма Ресанта вас дурит! У читателя это отпечатывается в мозгу - и всё, миф готов!
  А всё потому что:
а) НЕспециалистов и НЕпонимающих гораздо больше чем специалистов и понимающих.
б) желающих рабираться в теме (и тратить на это время) - вообще меньшинство. Большинство же хотят получить результат с минимальными усилиями. Но чудес, как известно, не бывает. А бывает "прибавка" в работе ремонтнику, после того как такой юзер, начитавшись советов "спецов" в инете, засучив рукава залезает в аппарат с ЭПСН-100.... У них даже простейшей мысли не возникает о том, что у большинства реальных спецов нет времени писать статьи, ибо работать надо! А кто же "строчит" статьи и зачем? А тут ситуация как с литературными критиками....
  Я всю жизнь занимаюсь ремонтом электроники, моему сайту 11 лет - но вот только сейчас я написал первую статью в разделе "Опыт", и то только потому что "наболело".
Впрочем, я как-то уже устраивал "разбор полётов" интернет-"талантов" несколько в другом разрезе, ибо "впечатлило" до глубины души реально!!!
в) готовые выводы (даже в корне неправильные) легче усваиваются, ибо не надо тратить энергию на раздумья. Мозг делает всё, чтобы не думать - ибо это экономия энергии, как нас учит профессор Савельев - посмотрите его "видосики", надеюсь вас на ютубе не забанили.
2. Про КЗ в автотрансформаторе и китайский транзистор-тестер.
Попалась Ресанта АСН-5000/1-Ц с КЗ в трансформаторе. Попробовал померять индуктивности обмоток китайским транзистор-тестером, вот что вышло:



а) Подозрительно малая индуктивность зелёной части обмотки.
б) На жёлтой и красной частях у тестера при его комплексных вычислениях вообще "крыша поехала" и он индуктивности не показал вообще, зато выдал какое-то безумное активное сопротиление обмоток! Можно назвать это багом тестера, а можно - фичей!
Похоже КЗ между витками жёлтой и красной частей.




Дополнительная обмотка состоит из трёх частей (выделил цветами по цветам концом в реальном трансе) и мотается не последовательно, а каждая часть распределяется практически по всей окружности каркаса, а меж её витками мотается следующая часть и т.д.
3. Про реле.
  Реле китайские, тип JQX-30F. Реле имеют выводы под пайку снизу плюс выводы силовых контактов в виде ножевых контактов сверху. Ресанта почему-то предпочитает паять выводы транса на плату, а не сделать всё по нормальному через ножевые выводы реле и ответные части контактов, обжатые на выводах транса и проводах-перемычках (в UPS подключение аккумуляторов так делают, там по 40 и более ампер токи - и нормально). Лишние детали (разъёмы), лишняя технологическая операция (обжатие разъёма) - а тут припаяли "на коленке" - и "сэкономили"!

  Распилил реле:
а) пластину центрального контакта часто "ведёт" от нагрева
б) верхний и нижний контакты часто со смещением приклёпаны по отношению к центральному, ощущение что делалось не на автоматическом оборудовании, а "на коленке"
в) на новых реле после буквально пары срабатываний (стабилизатор нагружен лампочкой 300W) начинают подгорать и плавится контакты. Т.е. материал контактов - полное фуфло. Эти реле стоят на Ali от 900р/10шт - а сколько же будут стоить реле с нормальными контактами? Правильно народ пишет - может легче поставить симисторы? Ничего не искрит, не плавится, и цена заведомо меньше чем у реле....

  Давно появилась мысль сделать хороший, "правильный" реле-тестер. Промышленные, даже "маленькие", стоят как космический корабль. Посмотрел какие самодельные конструкции есть в инете - это детский сад какой-то! Какие-то "игрушечные" конструкции, которыми ничего нормально не проверишь. Что-то вроде тех гуано-тестеров что продают китайцы на Ali для автомобилистов: вставил реле в колодку, нажал кнопочку, реле "клацнуло", светодиодик загорелся - значит исправно!!
  Поэтому пришёл к старой мудрости: хочешь сделать хорошо - сделай сам! Нашёл статьи 70-х по теме - там коротко и ясно описывают такие нюансы, о которых современные "спецы" даже не подозревают.... Сейчас допиливаю принципиальную схему, потом надо будет сделать каркас ПО для ATMega, а после этого уже можно будет и опытный экземпляр запилить.... Но это будет реальный прибор - с измерением сопротивления контактов в двух режимах (по другому - никак! всё по теории) + измерение времени пролёта контакта в одну и другую сторону + измерение дребезга. Возможно это будет первый приборчик, котрый буду делать на продажу. Печатные платы нынче в Китае заказать не проблема. А с качеством конструкции в механическом плане (корпус и т.п.) мне поможет мой друг-механик....
С уважением, ваш tilikum.