Схема регулятора частоты вращения для электродрели 220В
РЧВ можно собрать по несложной схеме и снабдить им старенькую дрель. А если вышел из строя РЧВ (штатный) у новой дрели, то взамен дефектного (хотя бы временно) можно использовать самодельный РЧВ. Об этом пойдет речь в данной статье.
Современный ручной электроинструмент снабжают РЧВ. Однако, как показывает практика эксплуатации таких инструментов, штатные РЧВ довольно часто выходят из строя. Причин выхода из строя РЧВ имеется несколько.
Во-первых, изменения сетевого напряжения частот выходят за границы каких-то разумных пределов. Чем дальше от областного центра предстоит работа с электроинструментом, тем шире диапазон изменения сетевого напряжения. Нынче изменение в пределах 170…250 В многие уже не считают худшим вариантом.
Но быстрее выводят из строя технику всплески сетевого напряжения, превышающие 300 В. Именно из-за них чаще всего и выходят из строя штатные РЧВ.
Во-вторых, малогабаритные РЧВ, которыми снабжены коллекторные двигатели электроинструмента, не так надежны, как хотелось бы. К примеру, надежность самодельного РЧВ на дискретных элементах не столь зависит от всплесков сетевого напряжения, особенно при использовании кондиционных (проверенных) компонентов. Важнее всего, чтобы коммутирующий силовой элемент (симистор или тиристор) имел надлежащий запас по напряжению.
В-третьих, участились случаи комплектации электроинструментов заводами-изго-товителями менее мощными экземплярами РЧВ. К примеру, электродрель 1035 Э-2 У2 мощностью 600 Вт укомплектована РЧВ от дрели ИЭ-1036Э мощностью 350 Вт. После непродолжительной эксплуатации (как еще владельцу повезет, может и через минуту нагрузки на полной мощности) штатный РЧВ выходит из строя.
В-четвертых, нарушение правил эксплуатации электроинструмента. Работа в жару требует перерывов в эксплуатации. Перегрев приводит не только к дефекту РЧВ, но и к неисправности двигателя и редуктора.
У инструмента выпуска прошлых лет вообще не предусмотрено использование РЧВ, то есть двигатель всегда работает на полной мощности. Старые дрели очень надежны, поэтому есть смысл снабдить их РЧВ, тем самым продлив срок службы и обезопасив себя от травм.
Самый простой способ уменьшения числа оборотов — использование ЛАТРа или любого автотрансформатора, способного обеспечить требуемую мощность в нагрузке (дрели). Удобно использовать дрель от трансформатора безопасности (коэффициент трансформации 1:1). Так фактически можно исключить вероятность поражения электрическим током.
Чтобы не потерять в мощности дрели, желательно использовать трансформатор с двойным запасом мощности. Иначе при включении дрели несколько снижается напряжение вторичной обмотки трансформатора (особенно при мощности дрели 600 Вт). Хороший результат получается при эксплуатации перемотанного ТС-270 (намоточные данные приведены в [4]).
Все вторичные обмотки сматывают и наматывают новые проводом 00,9…1 мм. На каждой катушке ТС-270 размещают по 300 витков (в сумме 600 витков). В этом варианте во вторичной обмотке можно сделать десяток отводов для управления мощностью.
Трансформатор безопасности особенно необходим при работе в сырых помещениях (гаражах, сараях, подвалах).
Обезопасить дрель от неисправности по причине увеличения напряжения в электросети можно также несложным способом, проверенным на практике [1,2]. Суть его заключается в параллельном включении надежных сетевых феррорезонансных стабилизаторов.
Принципиальная схема
Так решается проблема малой мощности таких стабилизаторов. Приобрести в наше время фабричный (си-мисторный) сетевой стабилизатор по цене хорошего компьютера большинству из нас недоступно. Рассмотрим практическую конструкцию РЧВ, схема которого показана на рис.1.
Рис. 1. Принципиальная схема регулятора оборотов вала электродрели с питанием от 220В.
Основа схемы взята из [3], так как сама схема на практике оказалась неработоспособной. Проблемы заключаются в номиналах элементов схемы и их разбросе. Чтобы «оживить» эту схему, необходимо сначала заменить стабилитрон VD5 типа КС156А стабилитроном типа Д814Д (то есть низковольтный заменить высоковольтным).
Чаще всего (но не всегда) схема «оживает», но нестабильна в работе. Чтобы РЧВ устойчиво работал на любых оборотах и при разной нагрузке на валу, нужно в несколько раз (!) увеличить некоторые номиналы резисторов. Облегчить и ускорить налаживание схемы позволяет замена резисторов R5 и R6 подстроечными. С указанными на рис.1 номиналами резисторов схема работает всегда, независимо от разброса параметров комплектующих.
В схему рис.1 дополнительно введены два тумблера SA1 и SA2. Первый из них предназначен для оперативного отключения самого РЧВ, второй — для выключения режима стабилизации оборотов.
Тумблер SA1 позволяет работать с дрелью при неисправности РЧВ, SA2 — когда стабилизация оборотов мешает работе (например, при намотке катушек индуктивности). Для повышения стабильности работы симистора VS1 в схему введен конденсатор С4 (в оригинале его нет).
Преимуществом данного РЧВ является то, что он выполнен двухполюсником (в разрыв цепи питания электроинструмента), поэтому его легко подключить и отключить.
При замыкании резисторов R9 и R10 РЧВ превращается в обычный регулятор без стабилизации оборотов, так как эти резисторы являются датчиком обратной связи. Режим с обратной связью неприменим при намотке катушек тонким эмальпроводом (0,07…0,1 мм).
Назначение регулятора оборотов
Устройство плавного пуска дрели.
Регулятор оборотов современной электрической дрели располагается внутри кнопки включения прибора. Достичь таких малых размеров позволяет микропленочная технология, по которой он собран. Все детали и сама плата, на которой расположены эти детали, отличаются малыми размерами. Основная деталь регулятора — симистор. Принцип его работы состоит в изменении момента замыкания цепи и включения симистора. Происходит это так:
При большей амплитуде управляющего напряжения симистор включается раньше. Амплитуда управляется с помощью переменного резистора, который соединен с пусковым курком дрели. Схема подключения кнопки в разных моделях может быть немного разной. Только не стоит путать регулятор оборотов с устройством управления реверсом. Это совершенно разные вещи. Иногда они могут размещаться в разных корпусах. Регулятор оборотов может предусматривать подключение конденсатора и обоих проводов от розетки.
Детали
Резисторы R2 и R3 могут быть любого типа (регулировочная характеристика А), но лучше использовать повышенной надежности, ведь крутить их приходится часто. Автор использовал ПП2-12, ППБ-2А, ППБ-3. Резисторы R1 и R8 типа МЛТ-2, R7 — МЛТ-0,125.
Резисторы R9, R10 могут быть любого типа и исполнения, важно, чтобы они выдерживали режим максимальной мощности электроинструмента: Р=I2R, где I — максимальный ток, потребляемый дрелью, а R — сопротивление параллельной пары R9, R10. Стабильность их сопротивления гарантирует и стабильность числа оборотов РЧВ.
Автор использовал как ПЭВ-7,5 (2 шт. по 9,1 Ом для дрели мощностью 350 Вт), так и С5-35, С5-36, С5-37 и др. Хорошо себя зарекомендовали и самодельные резисторы, изготовленные из кусков нихромового провода, намотанные на негодном резисторе ПЭВ.
При эксплуатации дрели удобно, когда в схеме установлены два переменных резистора R2 (1,5 кОм) и R3 (6,8 кОм). Неизвестный фабричным РЧВ режим стабилизации оборотов таит в себе скрытые возможности его применения (например, точная установка требуемого числа оборотов на валу двигателя при увеличении механической нагрузки).
Плата (рис.2) рассчитана на установку подстроечных резисторов типа СП3-1б или СП3-27а, б, конденсаторов типа МБМ (С1, С3), К50-16 (С2), К73-17 на напряжение 63 В (С4).
Рис. 2. Печатная плата для схемы регулировки частоты вращения двигателя электродрели 220В.
Диоды VD1-VD4, VD6 можно заменить другими выпрямительными, например КД105 (с любым буквенным индексом), КД102, КД104 (с обратным напряжением более 100 В). Хорошо подходят импортные малогабаритные 1N4004-1N4007.
В данной схеме транзистор КТ117 своим биполярным вариантом (КТ315+КТ361, КТ3102+КТ3107) не заменялся, поэтому рекомендаций в этом плане автор не дает.
У многих возникали вопросы из-за неверной цоколевки КТ117, которая приведена в схемах телевизора 3-4УСЦТ, поэтому на рис.1 приведена правильная цоколевка. Транзистор VT2 можно заменить любым биполярным структуры n-p-n кремниевым с икэ.макс>15 В и h21 >50.
Импульсный трансформатор намотан на ферритовом кольце М2000НМ1 типоразмера К20х10х5. Наматывать его двойным проводом стоит только в том случае, если используется провод с двойной изоляцией, например, ПЭЛШО 00,25…0,3 мм. Для обычного эмальпровода (ПЭЛ, ПЭВ и др.) лучше, если обмотки хорошо изолированы между собой.
Сначала наматывают одну обмотку, затем прокладывают несколько слоев лакоткани, и только тогда — вторую обмотку. Обе обмотки содержат по 100 витков. О расчете тороидальных катушек на ферритовых сердечниках рассказано в [5].
Использование дрели в качестве станка
Рисунок 1. Типовая схема регулятора оборотов дрели.
Ручная дрель может применяться нестандартно. На ее основе делают разнообразные станки: сверлильный, шлифовальный, циркулярный и другие. В таких станках функция регулирования оборотов является очень важной. У большинства бытовых дрелей обороты регулируются кнопкой пуска аппарата. Чем сильнее она нажата, тем выше обороты. Но фиксируются они только на максимальных значениях. Это в большинстве случаев может оказаться существенным недостатком.
Можно выйти из данной ситуации путем самостоятельного изготовления выносного варианта регулятора оборотов. В качестве регулятора вполне можно применить диммер, который обычно применяют для регулировки освещенности. Схема регулятора довольно проста и представлена на рис. 1. Для его изготовления нужно к розетке присоединить провода разной длины. Длинный провод другим концом присоединяется к вилке. Остальное собирается по схеме. Рекомендуется использовать дополнительный автоматический выключатель, который отключит устройство в случае аварии.
Самодельный регулятор оборотов готов. Можно выполнить пробный пуск. Если он работает нормально, можно поместить его в подходящего размера коробку и закрепить на станине будущего станка в удобном месте.
Ремонт кнопки с регулятором оборотов
Рисунок 2. Схема регулятора оборотов для микродрели.
Ремонт кнопки представляет собой довольно непростой процесс, требующий определенных навыков. При открытии корпуса некоторые детали могут просто выпасть и потеряться. Поэтому в работе нужна осторожность. В случае неполадок обычно выходит из строя симистор. Стоит эта деталь очень дешево. Разборка и ремонт происходят в следующем порядке:
Разобрать корпус очень просто. Нужно отогнуть боковины и вывести крышку из фиксаторов. Делать все нужно аккуратно и осторожно, чтобы не потерять 2 пружинки, которые могут выскочить. Чистить и протирать внутренности рекомендуется спиртом. Зажимы-контакты в форме медных квадратиков выдвигаются из пазов, плата легко снимается. Сгоревший симистор обычно хорошо виден. Осталось выпаять его и впаять на его место новую деталь. Сборка регулятора производится в обратном порядке.
Болгарка с регулятором оборотов: возможности электроинструмента
Если болгарка не оснащена регулятором оборотов, можно ли установить его самостоятельно? Большинство угловых шлифовальных машин (УШМ), в простонародье болгарок, имеют регулятор оборотов.
Регулятор оборотов расположен на корпусе УШМ
Рассмотрение различных регулировок нужно начать с анализа электрической схемы болгарки.
простейшее представление электросхемы шлифовальной машины
Более продвинутые модели автоматически поддерживают скорость вращения вне зависимости от нагрузки, но чаще встречаются инструменты с ручной регулировкой оборотов диска.
Если на дрели или электрическом шуруповерте используется регулятор куркового типа, то на УШМ такой принцип регулирование невозможен. Во-первых – особенности инструмента предполагают другой хват при работе.
Во-вторых – регулировка во время работы недопустима, поэтому значение оборотов выставляется при выключенном моторе.
Для чего вообще регулировать скорость вращения диска болгарки?
Типовая схема регулятора оборотов
Вот так выглядит плата регулятора оборотов в сборе
Регулятор оборотов двигателя – это не просто переменный резистор, понижающий напряжение. Необходим электронный контроль величины силы тока, иначе с падением оборотов будет пропорционально снижаться мощность, а соответственно и крутящий момент.
В конце концов, наступит критически малая величина напряжения, когда при малейшем сопротивлении диска электродвигатель просто не сможет повернуть вал.
Поэтому, даже самый простой регулятор необходимо рассчитать и выполнить в виде проработанной схемы.
А более продвинутые (и соответственно дорогие) модели оснащаются регуляторами на основе интегральной микросхемы.
Интегральная схема регулятора. (наиболее продвинутый вариант)
Если рассматривать электрическую схему болгарки в принципе, то она состоит из регулятора оборотов и модуля плавного пуска.
Электроинструменты, оснащенные продвинутыми электронными системами, существенно дороже своих простых собратьев. Поэтому далеко не каждый домашний мастер в состоянии приобрести такую модель.
А без этих электронных блоков останется лишь обмотка электромотора и клавиша включения.
Надежность современных электронных компонентов УШМ превосходит ресурс обмоток двигателя, поэтому не стоит бояться приобретения электроинструмента, оснащенного такими приспособлениями.
Ограничителем может быть лишь цена изделия. Мало того, пользователи недорогих моделей без регулятора рано или поздно приходят к самостоятельной его установке.
Блок можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно.
Как подбирать запчасти для замены
На ней видно имеющийся регулятор оборотов электрдвигателя с регулятором обратного хода ротора, реверсом. Этот узел забивается пылью при проведении работ.
В том случае, если лампочка загорелась, с кнопкой все хорошо, а вот если вы замечаете неисправность — пришло время заменять кнопку. Статор выполнен из электротехнической стали высокой магнитной проницаемости. Бывает много случаев когда по параметрам кнопки совпадают а при установке в корпусе дрели просто не подходят.
При выполнении замены кнопки следует учитывать, что схема может иметь довольно простое устройство, а может быть выполнена с реверсом. При износе этих узлов, понижающая пара редуктора испытывает повышенные нагрузки.
А значит, вам следует позаботиться о том, чтобы очищать устройство после каждого использования — только так можно снизить риск сбоев в работе в связи с загрязненностью инструмента. Дрели разные по типу, по мощности кстати покупая новую кнопку дрели, надо учитывать мощность инструмента, иначе кнопка долго не прослужит.
Исключить этот пробел поможет данная статья. ВЕС без токоподводящего кабеля, патрона и доп. А что внутри
Уменьшение оборотов гравера/дрели
день добрый.
буду признательна, если подскажете координаты специалиста или пошлете в соответствующий форум.
сразу скажу, что машинка используется не для гравировочных работ, поэтому такие дикие обороты без надобности. под мои нужды необходимы именно низкие.
08.06.12 01:40 Ответ на сообщение Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Консерва
09.06.12 03:02 Ответ на сообщение Re: Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Akademik
если и правда могу, то с удовольствием попробую ))
пожалуйста!
если не трудно.
09.06.12 08:43 Ответ на сообщение Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Консерва
09.06.12 14:48 Ответ на сообщение Re: Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Консерва
09.06.12 15:01 Ответ на сообщение Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Akademik
09.06.12 15:45 Ответ на сообщение Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Akademik
09.06.12 16:31 Ответ на сообщение Re: Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Shimbun
09.06.12 18:39 Ответ на сообщение Re: Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя gaston
В ответ на: Какова мощность двигателя?
а где это можно посмотреть и как она обозначается?
В ответ на: Как-бы он не крякнул из-за низких оборотов.
В ответ на: Можно педаль от швейной машины попробовать
а подробнее?
идея мне ужасно нравится!
09.06.12 18:57 Ответ на сообщение Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Консерва
09.06.12 19:40 Ответ на сообщение Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя Консерва
Гравёр можно взять и новый.
Стоит в Леруа около 600-1000 руб.
Как раз маломощные.
Если не секрет-зачем Вам 2000 оборотов?
Стекло-кафель сверлите или «фильм ужасов» снимаете?
09.06.12 20:48 Ответ на сообщение Re: Уменьшение оборотов гравера/дрели пользователя wiza
В ответ на: Вам потребуется сопсна, сама педаль и знакомый мущина, способный скрутить между собой пару проводков.
Вот только ограничение минимума оборотов меня смущает. как-бы при меньшем их числе, якорь не пробило.
Мокуме, а что за якорь и можно ли что-нибудь сделать, чтобы его все же не пробило?
признаться, еще недавно я думала, что такие машинки гибнут, только если «загнать», но уже не впервые слышу, что для них, оказывается, более губительны именно низкие обороты.
В ответ на: Гравёр можно взять и новый.
Стоит в Леруа около 600-1000 руб.
Как раз маломощные.
В ответ на: Если не секрет-зачем Вам 2000 оборотов?
Стекло-кафель сверлите или «фильм ужасов» снимаете?
Как уменьшить скорость вращения мотора в электроинструменте? (Без рейтинга)
Дорогие электрики, помогите советом, пожалуйста.
Правильно рассуждаю? Рабочая ли будет схема? Не наебнётся ли электромотор от падения напряжения до 110 В (а то и ниже)?
Вроде бы, в теории всё збс, но может что-то упускаю? Вот и хочу спросить совета.
На всякий случай, пост без рейтинга, полезного ж ничего не рассказываю.
Лига электриков
3.2K постов 20.2K подписчиков
Правила сообщества
Запрещён оффтоп, нарушение основных правил пикабу
В свое время я использовал ЛАТР. Диммер также справится. А вот лампочки очень снизят «жесткость» характеристики крутящего момента. На холостых будет весело крутиться, а под нагрузкой резко проседать обороты
Обороты по большому счету а основном зависят от напряжения, крутящий момент от тока. Рекомендую понижающий трансформатор или ЛАТР. От пониженного напряжения ничего не будет. По идее должна крутиться от АКБ 12В, по крайней мере пытаться.
А кто мешает такую штуку поставить:
Вообще-то двигатель в болгарке охлаждается воздухом, течение которого зависит от скорости вращения болгарки. На на низких скоростях вращения поток воздуха практически нулевой.
А если вместо синусоиды на электродвигатель подать нечто невообразимое, после диммера, то скорость нагрева может еще больше возрасти.
Очень скоро эта «установка» будет демонстрировать запах паленой изоляции 🙂
Да пробуй уже на лампочках. Ждём отчёта.
Трансформатор 220/110 и обороты упадут.
мощный конденсатор последовательно не предлагать?
Также можно попробовать обычный тиристорный регулятор с переменным резистором. Схему погугли
Поставь частотник и не страдай хуйнёй
Достал сосед, помогите советом. Длиннопост
В чем суть:
имеется сосед, который использует внутри эл.сети крупно промышленные печи (нагревательные тены/спирали), есть доказательства, что из-за него в сети свет становится 140-150, 150 Карл!
У меня горит. Этот Г. Уже дико бесит, каждый день, он включает свои печи примерно до 10 вечера, а во время работы его печей у меня перестает работать техника: холодильник, микроволновка, компьютер.
Имеем: Сосед по национальности узбек, который на дому сделал цех по производству булочек и прочей херни.
Картинки для понимания.
Так вот собственно весь вопрос вот в чем: куда звонить/писать жаловаться?
Участковому написал заявление, пришёл ответ: рассмотрено без продолжения.
—
Обслуживающей компании написал на почту.
Меня заигнорировали.
В понедельник в планах заехать к ним лично и написать от руки заявление.
Вызвать ли пожарников? По ТБ там все очень плохо. Открытый огонь, тандыр и мощные печи. А помещение обшито обычным ОСБ.
Налоговиков? Раз у него нету отдельной линии для производства, значит и с ИП у него не все так гладко, ведь для мощных приборов должно быть разрешение?
Какие способы давления ещё есть?
Буду рад советам.
P.S.
Морду бить не предлагать. А то ко-ко-ко диаспоры подтянуться.
Место действия Казахстан.
Писал на эмоциях, возможны ошибки в словах.
Вопрос электрикам. Без рейтинга
Знаю, что будут плеваться и кидать говном, какой я не знающий, но хочу спросить.
Ситуация следующая. Были в гостях. Зашли к соседям за стульями. Там пожилая пара. У них люстра не прикручена две недели, потому что сынок в другом городе, а электрика вызвать дорого. Прикрутил. Но, перед отключением автоматов мерял напряжение на проводах(мультиметр у меня в рюкзаке был, а фазоинвертора не было). Так вот, с выключенным выкчателем на проводах 120 вольт.
Вот и вопрос, что это было? Двухфазное питание в доме или у них выключатель ноль разрывает? Но ведь если выключатель рвет ноль, то показало бы отсутствие напряжения?
А две фазы вроде как уже сто лет в дома не заводят здесь, в Германии.
Или это так ведёт себя какой-нибудь проходной хитрый?
Удачи всем!
Будьте здоровы!
Помощи пост. Надо собрать электрощиток. Привезу, увезу, заплачу. Из Санкт-Петербурга в деревню Кипень
Подключили какую то неведомую фигню к счетчику, помогите узнать что это
Добрый день, сегодня впервые за долгое время открыл «шкаф» со счётчиком в подъезде, когда проверял показания, и обнаружил вот такую вот квадратную черную фиговину, запитанную от нашего счетчика. Может она была и раньше и я просто не замечал, такое тоже возможно. Но позвал знакомого электрика, он сказал что видит такую штуку в первый раз, причем провод от нее идет телевизионный. И действительно питается она от нашего счётчика, плюс подключен к нам, ноль общий. Вроде так сказал.
Если вы в этом компетентны, можете подсказать, что вообще это такое, и действительно ли его быть не должно. Потому что как то не по себе от того, что мы платим за питание какой то неведомой фигни с телевизионными проводами, учитывая то, что тв у нас от обычной антенны, кабельного нет.
Закон Ома и закон Джоуля-Ленца для чайников: почему может меняться фактическая мощность одного и того же электронагревательного прибора
Это объявленная ранее публикация о том, как благодаря закону Ома и закону Джоуля-Ленца один и тот же водонагреватель может как заработать, так и не заработать через автоматический выключатель одного и того же номинала, а один и тот же чайник может нагревать воду с разной скоростью.
Читатель мог подумоть, что физика в объеме школьной программе никогда не понадобится в обычной жизни, но вот прямо сейчас она как понадобится.
Простой бытовой сюжет начинается с мыслей о ежегодном плановом отключении горячей воды и поиска проточного водонагревателя, который можно включать в «обычную» розетку на 16 ампер. Рынок предлагает несколько моделей с заявленной мощностью в 3500 ватт. В описании так и указано: «мощность 3500 ватт». Делим 3500 ватт на 220 вольт – получаем силу тока 15.91 ампера, как раз немного меньше, чем 16 ампер.
Именно поэтому мощность не 3400 и не 3600 – выбрано максимальное «круглое» значение мощности, которое должно безопасно получаться из обычной розетки на 16 ампер. Это в теории, а на практике.
. читаем отзывы на одну и ту же модель водонагревателя. Одни покупатели пишут, что водонагреватель работает через автоматический выключатель на 16 ампер, другие – что такой выключатель стабильно отключается через несколько минут работы водонагревателя. Одни покупатели пишут, что работает без нареканий, другие – что проводка становится теплой.
Это ЖЖЖЖЖ явно неспроста. Неправильные пчелы? Нет, это проявление закона Ома и закона Джоуля-Ленца.
В описании водонагревателя рядом с текстом «мощность 3500 ватт» также написано «напряжение 220 вольт». Читать нужно так: «мощность составляет 3500 ватт при напряжении питания 220 вольт».
Фактическое значение сетевого напряжения может отличаться от номинального по целому ряду причин. В зависимости от состояния электросетей и настройки трансформаторов на подстанциях напряжение может постоянно быть немного ниже или немного выше номинального. Помимо этого фактическое напряжение может меняться в течение суток из-за колебаний потребления электроэнергии.
Это нормально, пока отклонение от номинала остается в пределах, установленных нормативами. Бывает еще, что напряжение отличается от номинального в нарушение требований нормативов – читатель наверняка слышал истории о даче, где электросети изношены или перегружены и чайник еле-еле греет, а стиральная машина не включается и надежно работает только зарядное устройство с диапазоном входных напряжений 100–240 вольт.
Все производители электроприборов, которые не хотят разориться на замене сломавшихся электроприборов и компенсации вреда от их возгораний, делают электроприборы так, чтобы они безопасно работали в широком диапазоне допустимых по нормативам напряжений. Безопасная работа – хорошо, но при изменении напряжения может меняться сила тока через электронагревательный прибор и в результате будет изменяться его фактическая мощность.
Пришло время вспомнить закон Ома.
Закон Ома для участка цепи записывается обычно вот так:
I – сила тока в участке цепи, U – напряжение на его границах, R – электрическое сопротивление участка.
Из этого соотношения прямо следует, что при неизменном электрическом сопротивлении и возрастании напряжения сила тока возрастает линейно. Напряжение возрастает на 10 процентов – сила тока тоже возрастает на 10 процентов. При убывании напряжения сила тока линейно убывает.
При протекании электрического тока через участок цепи в нем выделяется тепло, это так называемое тепловое действие электрического тока. Мощность выделяемого тепла определяется так (следствие закона Джоуля-Ленца):
P – мощность выделяемого тепла, I – сила тока, R – сопротивление.
Из этого соотношения следует, что при неизменном электрическом сопротивлении и возрастании силы тока мощность тепла возрастает квадратично. Сила тока возрастает на 10 процентов – мощность выделяемого тепла возрастает на 21 процент (1.10 × 1.10 = 1.21).
Поэтому при неизменном электрическом сопротивлении и возрастании напряжения мощность выделяемого тепла возрастает квадратично. Это следствие двух указанных выше соотношений. Напряжение возрастает на 10 процентов – сила тока также возрастает на 10 процентов и мощность выделяемого тепла возрастает на 21 процент.
Это не бесполезная теория. Производители бытовой техники, которые собираются продавать технику в как можно большее число государств, учитывают, что входное напряжение может немного отличаться, и в описании чайника указывают например следующее: «220–240 вольт 2000–2400 ватт». Верхнее значение диапазона напряжения на 9 процентов выше нижнего, а верхнее значение диапазона мощности на 19% выше нижнего – мощность выделяемого тепла квадратично растет с ростом напряжения. Это следствие закона Ома и закона Джоуля-Ленца.
Да, один и тот же чайник может потреблять разную мощность в зависимости от фактического напряжения в электросети. Сила тока через нагревательный элемент чайника также может изменяться в зависимости от напряжения. Скорость нагревания одного и того же объема воды на одну и ту же разность температур будет разной в зависимости от напряжения в электросети. Это следствие закона Ома и закона Джоуля-Ленца.
И то же самое с водонагревателями. «мощность 3500 ватт напряжение 220 вольт». А фактическое напряжение не 220, а 230 вольт – это допустимо по действующим в России в 2021 году нормативам. Фактическое напряжение выше указанного на табличке водонагревателя на 4.55 процента. Сила тока будет выше также на 4.55 процента – не 15.91 ампера, а 16.63 ампера. Мощность составит 3825 ватт.
При фактическом напряжении 235 вольт (на 6.8 процента выше указанного на табличке) сила тока будет 17 ампер, а мощность – 3993 ватта.
Надо бы подумоть о таком неудобстве: повышение силы тока приведет к увеличению нагрева проводов, их соединений и розетки. Розетка-то как была на 16 ампер, так и осталась, и провода все те же и скрутки и клеммники никуда не делись. Но пока не будем обращать на это внимание, пока попробуем оценить.
. сколько времени потребуется автоматическому выключателю, чтобы сработать при таких превышениях силы тока выше номинала? Здесь придется выйти за пределы школьной программы по физике.
Ответ на этот вопрос дает так называемая время-токовая характеристика автоматического выключателя. Она показывает, сколько времени требуется для срабатывания автоматического выключателя в зависимости от того, насколько фактическая сила тока превышает номинал выключателя. Время срабатывания разное при разной температуре воздуха – если автоматический выключатель хуже охлаждается, он при той же силе тока быстрее прогреется и сработает раньше. Это не знакомый электрик – сын маминой подруги – сказал, это написано.
. в увлекательном документе ГОСТ Р 50345-2010 (является действующим на 2021 год).
Неисправимо оптимистичные читатели могут написать в комментариях о пункте 3.5.15 этого стандарта («условный ток нерасцепления») и заявить, что автоматический выключатель обязан не отключаться в течение не менее часа, если фактическая сила тока не превышает номинал выключателя более чем на 13%. В случае выключателя на 16 ампер речь идет о токе силой чуть больше 18 ампер. Вроде бы есть простор (на возможный перегрев проводов, соединений и розетки все еще не обращаем внимания).
Но помимо пункта об «условном токе нерасцепления» есть и другие интересные и важные. Например, в 8.6.1. рассказывают о «нормальной время-токовой характеристике» – она задается для «температуры окружающего воздуха» 30 градусов.
«Температура окружающего воздуха» – это не температура воздуха в помещении, а температура воздуха вокруг выключателя внутри электрощита. Внутри того же самого щита метры проводов, клеммники, другие выключатели, и все они могут нагреваться, вместе сильно прогревая воздух вокруг выключателя (а заодно и собственную изоляцию).
Время срабатывания выключателя, через который включен водонагреватель, будет зависеть и от фактической величины сетевого напряжения, и от охлаждения воздуха внутри электрощита, в котором находится выключатель, и от выделения тепла всем остальным содержимым того же электрощита. Здорово, правда?
Кстати, при увеличении силы тока на 13% его тепловое действие увеличивается. да, на 27.7 процентов. Это дополнительный нагрев всей цепи, в которой протекает избыточный ток. Это нагрев проводов, соединений, розеток. Здорово, правда? Именно о таком испытании своих электрических цепей, которые далеко не всегда сделаны с требуемыми по нормативам запасами, мечтает каждый покупатель бытовых приборов. Условный ток нерасцепления в нормальной время-токовой характеристике уже не выглядит таким привлекательным и теперь не только «решает» проблемы, но быть может и создает новые.
Поэтому электронагревательный прибор с мощностью «на пределе возможного» – это интригующая неопределенность. Может заработать без нареканий, а может беспокоить покупателя перегревом проводов или вызывать срабатывание автоматических выключателей.
Разгадывание таких ребусов – явно не то, к чему обычно готовится покупатель, выбирая бытовой электроприбор, который поставляется с сетевым проводом с вилкой для включения в «обычную» розетку. Он хотел просто помыться теплой водой. Такой наивный.
А теперь. краткий пересказ написанного выше.
1. Чем выше фактическое напряжение, тем большую фактическую мощность потребляет тот же электронагревательный прибор, тем выше сила тока через него и тем больше разогреваются все элементы электрической цепи, в которую он включен, – провода, вилка, розетка, автоматические выключатели и другое содержимое электрощита. Это следствие закона Ома и закона Джоуля-Ленца.
2. Фактическое напряжение может быть разным в разных домах одного квартала, разных подъездах одного дома, разных квартирах одного подъезда и изменяться в течение суток. Это нормально, это случается повсюду, так устроены распределительные электрические сети.
3. Чем выше температура воздуха вокруг автоматического выключателя и чем больше превышение фактической силы тока над номиналом автоматического выключателя, тем быстрее он срабатывает. Так устроены автоматические выключатели. ГОСТ Р 50345-2010 – увлекательный документ.
4. Электронагревательные приборы с мощностью «на пределе возможного» – неоднозначное решение для бытовых приборов, которые покупатель привозит из магазина и включает в «обычную» розетку. Покупатель, который наивно надеялся помыться теплой водой, может застрять в разгадывании разнообразных ребусов.
Подключились к электросчетчику. Нужна помощь
Моя мама живет в Москве, в пятиэтажке. Пару месяцев назад она обнаружила подключение к своему счетчику. Обратилась в Мосэнергосбыт и управляющую компанию. Был составлен акт где указывался факт кражи электроэнергии, виновным обозначили соседа.
С этим актом она написала заявление в полицию. Приходил участковый, сказал, что сосед якобы сознался во взломе счетчика. Но дальше обращаться в суд мама не захотела, так как уверена, что это понесет за собой большие расходы и нервотрепку. Заявление осталось в полиции, а сосед на время «затих».
К слову, он должник по коммунальным услугам, и свет у него выключили. Но два дня назад к соседу приходил электрик из управляющей компании и подключил ему счетчик. После чего на мамитном счетчике опять началась накрутка.
Мама вызвала электрика (предположительно того, кто подключил соседа). Электрик просто отключил соседу счетчик, ну и у мамы тут же перестало накручивать электричество.
Вчера сосед в нетрезвом виде стоял около щитка, на вопрос матери, что он там делает, начал хамить, мама вызвала полицию а вечером обнаружила сорванную пломбу со своего счетчика. Сегодня она обратилась в Мосэнергосбыт по поводу пломбы.
Вопросы :
1. Что можно сделать, что бы штраф за сорванную пломбу и возможную поломку нашего счетчика возложили на соседа?
2. Имеет ли смысл обращаться в суд или мама права, и возмещение убытков не покроет расходы на судебное разбирательство?
3. Мы никогда ни с кем не судились и я буду очень признательна, если кто-то сможет рассказать о «подводных камнях» в подобных процессах.
Буду признательна за любую помощь, чувствуем себя очень уязвимо в этой истории.
Вопросы выжившего
На протяжение последних почти двух лет, меня мучают вопросы, которые я задам в конце этого поста и прошу Вас подискутировать и попробовать найти ответы на них. Пост будет без рейтинга, дабы втянулись все.
Итак, 13 сентября 2019 года, меня ударила дуга от линии 35 кВ. Я находился на маслянном выключателе
Примерно вот таком, только пошире (между входом и выходом расстояние было метра 2,5) и с разъединителем. С одной стороны он был без напряжения, а с другой под напряжением.
Был трезв, от слова совсем. Не пью. На мне были галоши резиновые (может им спасибо сказать за жизнь?) Не был вспотевшим, был зол. Ребята говорит, что треск был просто оглушительным и когда меня стаскивали, воняло горелым очень сильно.
Вопросы:
Как я выжил?
Почему на мне 7 ожогов в разных местах (левая рука 1, спина 3, правое бедро 2 и правая рука 1) и какова была траектория скачков дуги?
Раз ожоги только кожи (левая рука 4 степень, остальные третья степень и правая рука 2 степень), то почему она не поразила органы? Почему не прошла внутрь? Не выбило пятки? Снова галоши?
КОГДА У МЕНЯ ПОЯВЯТСЯ СПОСОБНОСТИ. (юмор)
Кому интересен процесс восстановления, впечатления о пяти операциях и пересадке кожи, и все такое подобное, оставлю коммент внутри, ставьте в него плюсы, напишу отдельным постом.
UPD: расстояние между входом и выходом было 2.5 м примерно, не между входами выключателя, там стояли разъединители по краям. То есть ступеней отключения было две.
«Линия электропередачи под напряжением упала, полностью расплавилась и превратила песок под ней в стекло»
Почему в розетках США 110 Вольт, а у нас 220?
В нынешний век глобализации весь мир стремится к единым стандартам, а США и не думает отказываться от собственного стандарта напряжения в домашних розетках в 110 Вольт (в реальности 120 Вольт).
С чем связан такой консерватизм?
Для начала немного истории. Хотя электрический генератор придумали еще в 1831 году, он долгое время был абсолютно не интересен простым людям-не было бытовых электрических приборов. В 1879 году изобретатель Томас Эдисон получил патент на электрическую лампочку накаливания с фантастическим сроком службы-40 часов!
В качестве спирали в них использовались карбонизированные бамбуковые нити, для свечения которых было оптимальным 90-100 Вольт. Добавив еще 10 Вольт на потери в проводах, Эдисон запатентовал систему энергоснабжения жилых домов постоянным напряжением 110 Вольт. Это и стало стандартом энергоснабжения в США.
Постоянное напряжение далеко передать невозможно-слишком большие потери в проводах, поэтому паровые электростанции постоянного тока строили в каждом районе города. Бизнес электрификации жилых районов компанией Эдисона процветал, пока Никола Тесла не запатентовал трехфазный генератор переменного тока и трехфазный трансформатор. Это позволяло передавать электричество на огромные расстояния с минимальными потерями.
Патенты Теслы выкупил промышленник Джордж Вестингауз и начал электрифицировать дома американцев переменным напряжением 110 Вольт.
Началась, как принято сейчас говорить «Война стандартов», в котором, как известно, все средства хороши. Более изощрённым в методах борьбы с конкурентом оказался Эдисон. Он распорядился проводить в городах показательные «шоу». Ловили бездомную собаку и подключали к постоянному напряжению. Собаку трясло, но он оставался жив. Затем подключали к переменному напряжению, где собака мгновенно умирала с отвратительным запахом паленной шерсти. От желающих посмотреть на это живодерство отбою не было. Секрет фокуса был прост- переменное напряжение на собачку подавали величиной около 1000 Вольт.
Эдисон убедил власти США использовать для казни преступников электрический стул. Как только приняли закон, стал первым поставщиком в тюрьмы.
Изготовленные Эдисоном электрические стулья для тюрем комплектовались. генераторами переменного тока производства Вестингауза. Компания Эдисона тут же запускает рекламную акцию под лозунгом «Не пустим убийцу в дом». Даже когда Вестингауз запретил продавать свои генераторы Эдисону, тот продолжал покупать через посредников.
Несмотря на все старания Эдисона, энергоснабжение переменным напряжением победило-слишком уж велики были технические преимущества.
Что касается величины напряжения в 110 Вольт-она был хороша, пока не было мощных бытовых электроприборов. Чтобы снизить потери в электросети, придумали оригинальное решение-электропроводку в домах сделали трехпроводным: один общий провод и два фазных. Относительно общего провода на каждой фазе 110 Вольт, а между фазными проводами 220-240 Вольт (линейное напряжение).
Мощные электроприборы (кондиционеры, электродуховки, стиральные машины) подключаются на линейное напряжение.
По сравнению с европейским стандартом в 220 Вольт, у электросети США одно преимущество: при случайном касании к проводу розетки намного ниже вероятность летального исхода, т.к. человек попадает под напряжение в 110-120 Вольт относительно «земли».
Начиная с 1962 года все новые электросети в США подключают только на напряжение 120 Вольт (с учетом допуска получается от 114 до 126 Вольт). Но люди, по привычке, так же говорят «розетка 110 Вольт». Кстати, у нас ведь тоже теперь розетки не 220, а 230 Вольт, согласно ГОСТ 29322-2014, но мы по привычке говорим «220».
Есть ошибочное утверждение, что США таким образом защищает свой рынок от иностранных производителей. Различие напряжения в розетке давно не проблема для производителей. Все приборы еще на конвейере изготавливаются под конкретную страну поставки. Так же в продаже есть адаптеры электропитания на любые напряжения и мощности, а импульсные блоки питания современной аппаратуры рассчитаны на питание от 100 до 240 Вольт
Люди старших поколений помнят, что до середины 60-х годов в Советском Союзе в электросетях было такое же напряжение. Переход на 220 В происходил бессистемно. Отслужившие свой срок трансформаторы на подстанциях заменяли на новые. И теперь в сетях только 220 В.
А увеличили его «для того, чтобы снизить расход материалов на провода. Ведь сила тока при увеличении напряжения и сохранении той же мощности уменьшается — значит, площадь сечения провода тоже можно уменьшить. Технико-экономические характеристики сетей с напряжением 220 вольт гораздо выше, но процедура перехода на них очень сложная и дорогостоящая. СССР на это решился, а США, видимо, нет.»
Прошу совета, Спортлото, лига юристов и премьер-лига!
Приехал к родителям на новогодние праздники и заметил некое явление: микроволновка греет еду по 10 минут, холодильник громко работает, бойлер долго нагреваем воду (сие действие разворачивается в сельской местности, но вся техника новая, современная). И тут мне на глаза попался прибор для измерения напряжение: прибор советский, но показал приблизительно 170 вольт (фото не сделал, завтра смогу приложить если нужно), вместо принятых в нашей стране 220В. Теперь вопрос: не имею навыков и знаний в официальных обращениях и жалобах, подскажите, пожалуйста, куда и как обращаться, чтоб проблему решили?
Крик о помощи жителей острова Русский! Нужен резонанс! Пикабу помоги!
Суть проблемы следующая:
1. Эл сети на острове принадлежат ООО «Оборонэнерго». Под зону их обслуживания попадают почти 15 поселков, в которых проживают несколько тысяч человек.
2. Протяжённость ЛЭП составляет 120 км. Которые завалены деревьями, так как все линии проходят вдоль лесополосы, которая никогда не расчищалась для обеспечения санитарных зон.
Состояние инфраструктуры катастрофическое на данный момент, так как за последние десятки лет капитальных ремонтных работ по замене и модернизации данной инфраструктуры со стороны ООО «Оборонэнерго» не проводились.
3. Остров остался без света с 22.00 часов ещё 18 ноября.
Зная проблему состояния сетей, мы начали бить тревогу с самого начала, так как понимали, что теми ресурсами, которые имеются у ООО «Обронэнерго», только на расчистку завалов могло бы уйти несколько недель, а еще нужно восстановить поврежденные опоры и провода.
Сначала нас успокаивали, обещали, что все под контролем и восстановительные работы ведутся и скоро завершается. Но мы, проживая на этой территории понимали масштаб бедствия. Так как проблемы со светом на острове возникают постоянно, при более-менее сильном ветре, а это в нашем городе не редкость, остров остается без света от нескольких часов до суток – двое.
4. Мы стали обращаться лично к Губернатору, сми и соцсети с просьбой о помощи, выделить спецтехнику и людей для помощи ООО «Оборонэнерго»
После этого на нас власти обратили внимание и признали ситуацию критической.
24. ноября ( на 6 сутки) Губернатор Кожемяко О.Н. лично был на острове, при нем подключили генератор в п. Подножье на 15 мин. ООО «Оборонэнерго» отчиталось, что все под контролем, но это не так.
Дело в том, что ситуация с обеспечением топлива генераторов, которые стали завозить на остров только 23 ноября, спустя 5 суток. катастрофическая, его просто не хватает. И те, генераторы, которые были установлены 25 ноября, работали всего по несколько часов в сутки, а с сегодняшнего дня из-за отсутствия то топлива, то транспорта для его подвоза, то специалистов, которые должны их запускать опять не работают.
А еще необходимо установить генераторы во все оставшиеся поселки.
Сроки подключения нас к электричеству теперь назвать никто не может.
Да ещё и перекрыт мост, связывающий нас с материком.
Люди на грани выживания.
В федеральных СМИ идёт информация о том, что все электроснабжение в г Владивосток восстановлено
Инициативная группа от жителей поселков острова Русский.
