Схема генератор реактивної потужності 2 квт. Генератор зворотної потужності. Комутаційний спосіб збудження параметричного резонансу електричних коливань і пристрій для його здійснення

Мало хто, напевно, згадають, як раніше відмотували показання лічильника електроенергії. Робили це трансформатором, який необхідно було заземлити. Заземлювачем зазвичай служила батарея або інша комунікація. Це було дуже небезпечно для життя. Тепер же ніяких сторонніх втручань в електричну проводку і заземлюючих провідників. Включив в звичайну розетку генератор зворотного потужності і чекай результату. Звичайний електролічильник з диском - мотає цифри в зворотну сторону, сучасний електронний лічильник - просто зупиняється.

Розрахунок потужності за показаннями електролічильника

Прилади для обліку споживаної енергії не завжди вірно відраховують використовувану потужність електронних компонентів. Для того, щоб перевірити роботу електролічильника необхідно:

мати можливість оглянути пристрій. Електролічильник може перебувати в квартирі або на сходовому майданчику;
на передній панелі вказаний клас точності приладу - це допустима величина похибки в%. Наприклад, якщо клас точності 3, то пристрій за використаний 100Вт / ч вважатиме показник - від 97 до 103 Вт / год. Це буде нормою розрахованого електрики для даного лічильника;
для перевірки роботи включите в мережу тільки одну лампу розжарювання на одну годину, і дивіться за показаннями на електролічильнику.

Якщо Ваш прилад для обліку електроенергії не виправдав випробування - слід подати заявку на його заміну в Енергонагляд.

Як розрахувати потужність електричного струму

Електричний лічильник розраховує не спожиту електронними компонентамипотужність, а роботу, виконану електричним струмом, а правильніше - витрачену при цьому енергію. Розрахувати потужність електролічильника можна двома методами:

порахувати кількість обертів за одиницю часу і порівняти цей показник цифрою, зазначеної на лічильнику. Наприклад, якщо стоїть показник 300, це означає, що диск приладу робить 300 обертів за одну годину. Значить, за 10 хвилин він повинен зробити 50 обертів;
і навпаки: задаємо кількість обертів і дивимося, за який час лічильник виконає цю роботу.

витрата електроенергії

Для того, щоб контролювати витрату електроенергії, необхідно знати точну цифру, яка споживається Вашими електроприладами. Число, що показує на використовувану потужність, вказується, зазвичай, в технічних характеристиках електропристрої. Знаючи це число і можливі способиперевірки цього показника, можна контролювати витрату електроенергії. Або придбати генератор зворотного потужності електролічильника і забути про розрахунки. Однак, слід зауважити, що промисловістю випускаються вже «розумні» прилади для обліку електрики, які можуть зафіксувати обман. Тоді серйозних проблем з енергонагляду вже не уникнути!

Універсальне застосування електроенергії у всіх сферах людської діяльності пов'язане з пошуками безкоштовного електрики. Через що новою віхоюв розвитку електротехніки стала спроба створити генератор вільної енергії, який дозволили б значно здешевити або звести до нуля витрати на отримання електроенергії. Найбільш перспективним джерелом для реалізації цього завдання є вільна енергія.

Що являє собою вільна енергія?

Термін вільної енергії виник за часів широкомасштабного впровадження та експлуатації двигунів внутрішнього згоряння, коли проблема отримання електричного струму безпосередньо залежала від витрачених для цього вугілля, деревини або нафтопродуктів. Тому під вільною енергією розуміється така сила, для видобутку якої немає необхідності спалювати паливо і, відповідно, витрачати будь-які ресурси.

Перші спроби наукового обгрунтування можливості отримання безкоштовної енергії були закладені Гельмгольцом, Гиббсом і Тесла. Перший з них розробив теорію створення системи, в якій виробляється електроенергія повинна бути рівною або більше витрачається для початкового пуску, тобто отримання вічного двигуна. Гіббс висловив можливість отримання енергії при протіканні хімічної реакції настільки тривалої, щоб цього вистачало для повноцінного електропостачання. Тесла спостерігав енергію у всіх природних явищах і висловив теорію про наявність ефіру - субстанції, що пронизує все навколо нас.

Сьогодні ви можете спостерігати реалізацію цих принципів для отримання вільної енергетики в. Деякі з них давно стали на службу людству і допомагають отримувати альтернативну енергетику з вітру, сонця, річок, припливів і відливів. Це ті ж сонячні батареї, Гідроелектростанції, які допомогли приборкати сили природи, що знаходяться у вільному доступі. Але поряд з вже обгрунтованими і втіленими в життя генераторами вільної енергії існують концепції безпаливних двигунів, які намагаються обійти закон збереження енергії.

Проблема збереження енергії

Головний камінь спотикання в отриманні безкоштовного електрики - закон збереження енергії. Через наявність електричного опорув самому генераторі, сполучних проводах і в інших елементах електричної мережі, згідно законів фізики, відбувається втрата вихідної потужності. Енергія витрачається і для її поповнення потрібно постійне підживлення ззовні або система генерації повинна створювати такий надлишок електричної енергії, щоб її вистачало і для живлення навантаження, і для підтримки роботи генератора. З математичної точки зору генератор вільної енергії повинен мати ККД більше 1, що не вкладається в рамки стандартних фізичних явищ.

Схема і конструкція генератора Тесли

Нікола Тесла став відкривачем фізичних явищ і створив на їх основі багато електричних приладів, наприклад, трансформатори Тесла, які використовуються людством, і до цього дня. За всю історію своєї діяльності він запатентував тисячі винаходів, серед яких є не один генератор вільної енергії.

Мал. 1: Генератор вільної енергії Тесла

Подивіться на малюнок 1, тут наведено принцип отримання електроенергії за допомогою генератора вільної енергії, зібраного з котушок Тесла. Це пристрій передбачає отримання енергії з ефіру, для чого котушки, що входять до його складу налаштовуються на резонансну частоту. Для отримання енергії з навколишнього простору в даній системі необхідно дотримуватися таких геометричні співвідношення:

діаметр намотування;
перетину дроту для кожної з обмоток;
відстань між котушками.

Сьогодні відомі різні варіанти застосування котушок Тесла в конструкції інших генераторів вільної енергії. Правда, яких-небудь значущих результатів їх застосування домогтися, ще не вдалося. Хоча деякі винахідники стверджують зворотне, і тримають результат своїх розробок в найсуворішій таємниці, демонструючи лише кінцевий ефект роботи генератора. Крім цієї моделі відомі і інші винаходи Ніколи Тесли, які є генераторами вільної енергії.

Генератор вільної енергії на магнітах

ефект взаємодії магнітного поляі котушки широко застосовується в. А в генераторі вільної енергії цей принцип застосовується не для обертання намагніченого вала за рахунок подачі електричних імпульсів на обмотки, а для подачі магнітного поля в електричну котушку.

Поштовхом до розвитку цього напрямку став ефект, отриманий при подачі напруги на електромагніт (котушку намотану на магнітопровід). При цьому знаходиться поблизу постійний магніт притягується до кінців муздрамтеатру і залишається притягнутим навіть після відключення живлення від котушки. Постійний магніт створює в осерді постійний потік магнітного поля, яке буде утримувати конструкцію до тих пір, поки її не відірвуть загрозою фізичної розправи. Цей ефект був застосований у створенні схеми генератора вільної енергії на постійних магнітах.

Мал. 2. Принцип дії генератора на магнітах

Подивіться на малюнок 2, для створення такого генератора вільної енергії і харчування від нього навантаження необхідно сформувати систему електромагнітної взаємодії, яка складається з:

пусковий котушки (I);
замикаючої котушки (IV);
живильної котушки (II);
підтримуючої котушки (III).

Також в схему входить керуючий транзистор VT, конденсатор C, діоди VD, обмежувальний резистор R і навантаження Z H.

Даний генератор вільної енергії включається за допомогою натискання кнопки «Пуск», після чого керуючий імпульс подається через VD6 і R6 на базу транзистора VT1. При надходженні імпульсу транзистор відкривається і замикає ланцюг протікання струму через пускові котушки I. Після чого електричний струмпротече по котушок I і порушить муздрамтеатр, який притягне постійний магніт. По замкнутому контуру магнітосердечніка і постійного магніту будуть протікати силові лінії магнітного поля.

Від протікає магнітного потоку в котушках II, III, IV наводиться ЕРС. Електричний потенціал від IV котушки подається на базу транзистора VT1, створюючи управлінський сигнал. ЕРС в котушці III призначена для підтримки магнітного потоку в магнитопроводах. ЕРС в котушці II забезпечує електропостачання навантаження.

Каменем спотикання в практичній реалізації такого генератора вільної енергії є створення змінного магнітного потоку. Для цього в схемі рекомендується встановити два контури з постійними магнітами, в яких силові лінії мають зустрічний напрямок.

Крім вищенаведеного генератора вільної енергії на магнітах сьогодні існує ряд схожих пристроїв конструкції Серла, Адамса і інших розробників, в основі генерації яких лежить використання постійного магнітного поля.

Послідовники Ніколи Тесли і їх генератори

Посіяні Теслой насіння неймовірних винаходів породили в умах здобувачів невтомну спрагу втілити в реальність фантастичні ідеї створення вічного двигуна і відправити механічні генератори на курну полку історії. Найбільш відомі винахідники використовували принципи викладені Ніколою Тесла в своїх пристроях. Розглянемо найбільш популярні з них.

Лестер Хендершот

Хендершот розвивав теорію про можливість використання магнітного поля Землі для генерації електроенергії. Перші моделі Лестер представив ще в 1930-х роках, але вони так і не були затребувані його сучасниками. Конструктивно генератор Хендершот складається з двох котушок із зустрічною намотуванням, двох трансформаторів, конденсаторів і рухомого соленоїда.

Мал. 3: загальний виглядгенератора Хендершот

Робота такого генератора вільної енергії можлива тільки при його суворої орієнтації з півночі на південь, тому для налаштування роботи обов'язково використовується компас. Намотування котушок виконується на дерев'яних підставах з різноспрямованою намотуванням, щоб знизити ефект взаємної індукції (при наведенні в них ЕРС, в зворотну сторону ЕРС наводиться не буде). Крім цього котушки повинні налаштовуватися резонансним контуром.

Джон Бедина

Свій генератор вільної енергії Бедина представив в 1984 році, особливістю запатентованого пристрою був енерджайзер - пристрій з постійним обертовим моментом, яке не втрачає оборотів. Такий ефект був досягнутий за рахунок установки на диск кількох постійних магнітів, які при взаємодії з електромагнітної котушкою створюють в ній імпульси і відштовхуються від феромагнітного підстави. Завдяки чому генератор вільної енергії отримував ефект самозапіткі.

Пізніші генератори Бедина стали відомі за рахунок одного шкільного експерименту. Модель виявилася значно простіше і не являла собою чогось грандіозного, але вона змогла виконувати функції генератора вільного електрики близько 9 днів без допомоги ззовні.

Мал. 4: принципова схемагенератора Бедина

Подивіться на малюнок 4, тут приведена принципова схема генератора вільної енергії того самого шкільного проекту. У ній використовуються наступні елементи:

обертовий диск з декількома постійними магнітами (енерджайзер);
котушка з феромагнітним підставою і двома обмотками;
акумулятор (в даному прикладівін був замінений на батарейку 9В);
блок управління з транзистора (Т), резистора (Р) і діода (Д);
струмознімання організований з додатковою котушки, що живить світлодіод, але можна виробляти харчування і від ланцюга акумулятора.

З початком обертання постійні магніти створюють магнітне збудження в осерді котушки, яке наводить ЕРС в обмотках вихідних котушок. За рахунок спрямування витків в пусковий обмотці струм починає протікати, як показано на малюнку нижче через пускову обмотку, резистор і діод.

Мал. 5: початок роботи генератора Бедина

Коли магніт знаходиться безпосередньо над соленоидом, сердечник насичується і збереженої енергії стає досить для відкриття транзистора Т. При відкритті транзистора, струм починає протікати і в робочій обмотці, що здійснює підзаряд акумулятора.

Малюнок 6: запуск обмотки підзарядки

Енергії на цьому етапі стає досить для намагнічування феромагнітного сердечника від робочої обмотки, і він отримує однойменний полюс з перебувають над ним магнітом. Завдяки магнітного полюса в осерді, магніт на обертовому колесі відштовхується від цього полюса і прискорює подальший рух енерджайзера. З прискоренням руху імпульси в обмотках виникають все частіше, і світлодіод з миготливого режиму переходить в режим постійного світіння.

На жаль, такий генератор вільної енергії не є вічним двигуном, на практиці він дозволив системі працювати в десятки разів довше, ніж вона змогла б функціонувати на одній батарейці, але з часом все одно зупиняється.

Таріел Капанадзе

Капанадзе розробляв модель свого генератора вільної енергії в 80 - 90-х роках минулого століття. Механічний пристрій грунтувалося на роботі вдосконаленої котушки Тесла, як стверджував сам автор, компактний генератор міг живити споживачі потужністю в 5 кВт. У 2000-х генератор Капанадзе промислових масштабів на 100 кВт спробували побудувати в Туреччині, по технічним характеристикамйому для пуску і роботи потрібно всього 2 кВт.

Мал. 7: принципова схема генератора Капанадзе

На малюнку вище приведена принципова схема генератора вільної енергії, але основні параметри схеми залишаються комерційною таємницею.

Практичні схеми генераторів вільної енергії

Незважаючи на велика кількістьіснуючих схем генераторів вільної енергії зовсім мало хто з них можуть похвалитися реальними результатами, які можна було б перевірити і повторити в домашніх умовах.

Мал. 8: робоча схема генератора Тесла

На малюнку 8 вище приведена схема генератора вільної енергії, яку ви можете повторити в домашніх умовах. Цей принцип був викладений Ніколою Тесла, для його роботи використовується металева пластина, ізольована від землі і розташована на будь-якої височини. Пластина є приймачем електромагнітних коливань в атмосфері, сюди входить досить широкий спектр випромінювань (сонячних, радіомагнітні хвиль, статичної електрики від руху повітряних мас і т.д.)

Приймач підключається до однієї з обкладок конденсатора, а друга обкладка заземлюється, що і створює необхідну різницю потенціалів. Єдиним каменем спотикання до його промислової реалізації є необхідність ізолювати на височини пластину великої площі для харчування хоча б приватного будинку.

Сучасний погляд і нові розробки

Незважаючи на повсюдну зацікавленість створенням генератора вільної енергії, витіснити з ринку класичний спосіб отримання електроенергії вони ще не можуть. Розробникам минулого, висував сміливі теорії з приводу значного здешевлення електроенергії, не вистачало технічної досконалості обладнання або параметри елементів не могли забезпечити належного ефекту. А завдяки науково-технічному прогресу людство отримує все нові і нові винаходи, які роблять вже відчутним втілення генератора вільної енергії. Слід зазначити, що сьогодні вже отримано і активно експлуатуються генератори вільної енергії, що працюють на силі сонце і вітер.

Але, в той же час, в інтернеті ви можете зустріти пропозиції про придбання таких пристроїв, хоча в більшості своїй це пустушки, створені з метою обдурити необізнаного людини. А невеликий відсоток реально працюючих генераторів вільної енергії, будь то на резонансних трансформаторах, котушках або постійних магнітах, може справлятися лише з харчуванням малопотужних споживачів, забезпечити електроенергією, наприклад, приватний будинокабо освітлення у дворі вони не можуть. Генератори вільної енергії - перспективний напрямок, але їх практична реалізаціявсе ще не втілена в життя.

боюся, що 20 євро були витрачені даремно

Будь ласка зареєструйся для перегляду даного посилання на сторінку.

Варіант №1. "Електронний. Генератор зворотної (реактивної) потужності 1-5 кВт. "

Пристрій для відмотування або гальмування лічильника. Пристрій включається в будь-яку розетку, ніякі втручання в електропроводку та заземлення не потрібні. Споживачі харчуються як зазвичай, генератор їм не заважає. Але індукційний лічильник (з диском) при цьому вважає у зворотний бік, а електронні та електронно-механічні зупиняються, що теж непогано. Пристрій призводить до циркуляції потужності в двох напрямках через лічильник. У прямому напрямку за рахунок високочастотної модуляції струму здійснюється частковий облік, а в зворотному - повний. Тому лічильник сприймає роботу пристрою як джерело енергії, що живить з Вашої квартири всю електричну мережу. Лічильник при цьому вважає у зворотний бік зі швидкістю, що дорівнює різниці повного і часткового обліку. Електронний лічильник буде повністю зупинений і дозволить безоблікового споживати енергію. Якщо потужність споживачів виявиться більшою, ніж зворотна потужність пристрою, то лічильник буде віднімати останню з потужності споживачів. Пристрій змушує лічильник рахувати у зворотну сторону зі швидкістю до 5 кВт на годину (в залежності від обраної Вами потужності відмотування, в інструкції наведені всі дані для збору пристрої з потужністю відмотування 1, 2, 3, 4 і 5 КВт, наведена специфікація елементів, принципова схема, і повний перелікелементів для всіх варіантів потужності). Пристрій побудований всього на двох транзисторах, двох логічних мікросхемах серії К155, а також містить десяток інших поширених деталей. Зібрати і налаштувати його cможет радіоаматор і без великого досвіду. Якщо лічильник обладнаний зовнішніми трансформаторами струму і є можливість підключитися до їх вторинних обмоток, то потужність відмотування множиться на коефіцієнт трансформації. Наприклад, якщо трансформатор струму ТТ - 0,38 1000/5, один генератор забезпечить швидкість відмотування 1000 кВт * год. Можна застосувати три генератора, по одному на кожну фазу. Буде потрійний ефект. Застосуємо для трифазного лічильника. При включенні в розетку буде віднімати задану потужність (1-5 КВт) із загальної потужності обліку на фазі, до якої підключений.

Особливості.

Позитивні: Не потрібно ніяке втручання в електропроводку. Вся електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібно. Можна застосовувати пристрій для як однофазних лічильників при напрузі 220В, так і для трифазних 380В, просто включаючи в будь-яку розетку після лічильника. Споживачі з генератором не пов'язані. Пристрій захисного відключення(УЗО) не заважає роботі пристрою.

Негативні: Необхідно збирати пристрій ... Досить висока вартість способу.

Вартість документації з докладною ілюстрованою інструкцією, в яку входить електрична принципова схема, інструкція по збірці і налаштування, повний перелік всіх використовуваних елементів і матеріалів: 500 рублів.

Попередження!

Шановні відвідувачі сайту! У своїх спробах відмотування або обману лічильників Ви швидше за все досягнете успіху, якщо вже поставили перед собою таке завдання! Але не забувайте досягнувши успіху про обережність і розумному витрачанні природних ресурсів. Адже після нас цим повинні користуватися ще й наші діти і внуки !!!

На цій сторінці буде представлено опис і запропонована принципова схема нескладного пристрою для економії електроенергії, так званий інвертор реактивної потужності. Пристрій корисно при використанні, наприклад, таких часто вживаних побутових електроприладів, як бойлер, електродуховка, електрочайник та інших, в тому числі не нагрівальних електронних пристроїв, телевізор, комп'ютер та ін. Пристрій може використовуватися з будь-якими лічильниками, в тому числі і з електронним, навіть мають в якості датчика шунт або повітряний трансформатор. Пристрій просто вставляється в розетку 220 В 50 Гц і від нього харчується навантаження, при цьому вся електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібне. Лічильник при цьому буде враховувати приблизно чверть спожитої електроенергії.

Отримати робочу схему даного пристроюіз зазначенням номіналів елементів і докладною інструкцієюпо збірці і налаштування можна.

Трохи теорії. При харчуванні активного навантаження фази напруги і струму збігаються. Функція потужності, що представляє собою твір миттєвих значень напруги і струму, має вигляд синусоїди, розташованої лише в області позитивних значень. Лічильник електричної енергії обчислює інтеграл від функції потужності і реєструє його на своєму індикаторі. Якщо до електричної мережі замість навантаження підключити ємність, то струм по фазі буде випереджати напруга на 90 градусів. Це призведе до того, що функція потужності буде розташована симетрично щодо позитивних і негативних значень. Отже інтеграл, від неї буде мати нульове значення, і лічильник нічого не буде вважати. Іншими словами спробуйте включити будь-який неполярний конденсатор після лічильника. Ви побачите, що на нього лічильник ніяк не реагує. Причому, незалежно від ємності.Принцип роботи інвертора, простий, як двері і полягає у використанні 2-х конденсаторів, перший з яких заряджають від мережі протягом першого напівперіоду мережевої напруги, а протягом другого - розряджають через навантаження споживача. Поки навантаження живиться від першого конденсатора другий також заряджають від мережі без підключення навантаження. Після цього цикл повторюється.

Таким чином, навантаження отримує живлення, по формі у вигляді пилкоподібних імпульсів, а струм споживаний від мережі-майже синусоїдальний, тільки його апроксимується функція випереджає по фазі напругу. Отже лічильник враховує не всю спожиту електроенергію. Досягти зміщення фаз 90 градусів не можливо, так, як заряд кожного конденсатора завершується за чверть періоду мережевої напруги, але апроксимується функція струму через електрощетчік при правильно підібраних параметрах ємності конденсаторів і навантаження може випереджати напруга до 70 градусів, що дозволяє лічильнику враховувати всього чверть від фактично спожитої електроенергії. Для живлення навантаження, чутливої до форми напруги, на виході пристрою можна встановити фільтр, щоб наблизити форму напруги живлення до правильної синусоїдою.

Простіше кажучи інвертор представляє собою нескладне електронний пристрій, Перетворює реактивну потужність в активну (корисну). Пристрій включається в будь-яку розетку, а від нього харчується потужний споживач (або група споживачів). Воно зроблене таким чином, що споживаний їм струм по фазі випереджає напругу на 45..70 градусів. Тому лічильник сприймає пристрій як ємнісне навантаження і не враховує більшу частину фактично спожитої енергії. Пристрій, в свою чергу, інвертуємо отриману невраховану енергію, живить споживачі змінним струмом. Інвертор розрахований на номінальну напругу 220 В і потужність споживачів до 5 кВт. При бажанні потужність може бути збільшена. Головним достоїнством пристрою є те, що воно однаково добре працює з будь-якими лічильниками, в тому числі з електронними, електронно-механічними і навіть новітніми, які мають в якості датчика струму шунт або повітряний трансформатор. Вся електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібно. Схема являє собою міст на базі чотирьох тиристорів з нескладної схемою управління. Зібрати і налаштувати пристрій можна самостійно, маючи навіть невеликий радіоаматорський досвід.

Розповісти в:

Пристрій призначений для відмотування показань індукційних електролічильників без зміни їх схем включення. Стосовно до електронних та електронно-механічних лічильників, у конструкцію яких закладено нездатність до зворотному відлікупоказань, пристрій дозволяє повністю зупинити облік до рівня реактивної потужності генератора. При зазначених на схемі елементах пристрій розрахований на номінальну напругу мережі 220 В і потужність відмотування 1 кВт. Застосування інших елементів дозволяє відповідно збільшити потужність. Пристрій, зібране за пропонованою схемою, просто вставляється в розетку і лічильник починає рахувати у зворотну сторону. Вся електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібно.

Теоретичні основи

Робота пристрою заснована на тому, що датчики струму електролічильників, в тому числі і електронних, містять вхідний індукційний перетворювач, який має низьку чутливість до струмів високої частоти. Цей факт дозволяє внести значну негативну похибка в облік, якщо споживання здійснювати імпульсами високої частоти. Інша особливість - лічильник є реле напряму потужності, тобто якщо за допомогою будь-якого джерела (наприклад дизель-генератора) живити саму електричну мережу, то лічильник обертається в зворотну сторону. Перераховані фактори дозволяють створити імітатор генератора. Основним елементом такого пристрою є конденсатор відповідної ємності. Конденсатор протягом чверті періоду мережевої напруги заражають від мережі імпульсами високої частоти. при певному значеннічастоти (залежить від характеристик вхідного перетворювача лічильника), лічильник враховує тільки чверть від фактично спожитої енергії. У другу чверть періоду конденсатор розряджають назад в мережу безпосередньо, без високочастотної комутації. Лічильник враховує всю енергію, живильну мережу. Фактично енергія заряду і розряду конденсатора однакова, але повністю враховується тільки друга, створюючи імітацію генератора, що живить мережу. Лічильник при цьому вважає у зворотний бік зі швидкістю, пропорційною різниці в одиницю часу енергії розряду і врахованої енергії заряду. Електронний лічильник буде повністю зупинений і дозволить безоблікового споживати енергію, не більше значення енергії розряду. Якщо потужність споживача виявиться більшою, то лічильник буде віднімати з неї потужність пристрою. Фактично пристрій приводить до циркуляції реактивної потужності в двох напрямках через лічильник, в одному з яких здійснюється повний облік, а в іншому - частковий.

Принципова схема пристрою

Принципова схема приведена на рис.1. Основними елементами пристрою є інтегратор, що представляє собою резистивний міст R1-R4 і конденсатор С1, формувач імпульсів (стабілітрони D1, D2 і резистори R5, R6), логічний вузол (елементи DD1.1, DD2.1, DD2.2), тактовий генератор (DD2.3, DD2.4), підсилювач (Т1, Т2), вихідний каскад (С2, Т3, Br1) і блок живлення на трансформаторі Tr1. Інтегратор призначений для виділення з мережевої напруги сигналів, синхронізують роботу логічного вузла. Це прямокутні імпульси рівня ТТЛ на входах 1 і 2 елементи DD1.1. Фронт сигналу на вході 1 DD1.1 збігається з початком позитивної напівхвилі мережевої напруги, а спад - з початком негативної напівхвилі. Фронт сигналу на вході 2 DD1.1 збігається з початком позитивної напівхвилі інтеграла мережевої напруги, а спад - з початком негативної напівхвилі. Таким чином, ці сигнали є прямокутні імпульси, синхронізовані мережею і зміщені по фазі відносно один одного на кут p / 2. Сигнал, відповідний напрузі мережі, знімається з резистивного дільника R1, R3, обмежується до рівня 5 В за допомогою резистора R5 і стабілітрон D2, потім через гальванічну розв'язку на оптроні ОС1 подається на логічний вузол. Аналогічно формується сигнал, відповідний інтегралу напруги мережі. Процес інтегрування забезпечується процесами заряду і розряду конденсатора С1. Логічний вузол служить для формування сигналів управління потужним ключовим транзистором Т3 вихідного каскаду. Алгоритм управління синхронізований вихідними сигналами інтегратора. На основі аналізу цих сигналів, на виході 4 елементи DD2.2 формується сигнал управління вихідним каскадом. У необхідні моменти часу логічний вузол модулює вихідний сигнал сигналом генератора, що задає, забезпечуючи високочастотне енергоспоживання. Для забезпечення імпульсного процесу заряду накопичувального конденсатора С2 служить задає генератор на логічних елементах DD2.3 і DD2.4. Він формує імпульси частотою 2 кГц амплітудою 5 В. Частота сигналу на виході генератора і шпаруватість імпульсів визначаються параметрами времязадающих ланцюгів С3-R20 і C4-R21. Ці параметри можуть підбиратися під час налаштування для забезпе-чення найбільшою похибки обліку електроенергії, споживаної пристроєм. Сигнал управління вихідним каскадом через гальванічну розв'язку на оптроні ОС3 надходить на вхід двокаскадного підсилювача на транзисторах Т1 і Т2. Основне призначення цього підсилювача - повне відкриття з введенням в режим насичення транзистора Т3 вихідного каскаду і надійне замикаючи-ня його в моменти часу, які визначаються логічним вузлом. Тільки введення в насичення і повне закриття дозволять транзистору Т3 функціонувати в важких умовах роботи вихідного каскаду. Якщо не забезпечити надійне повне відкриття і закриття Т3, причому за мінімальний час, то він виходить з ладу від перегріву протягом декількох секунд. Блок живлення побудований за класичною схемою. Необхідність застосування двох каналів харчування продиктована особливістю режиму вихідного каскаду. Забезпечити надійне відкривання Т3 вдається тільки при напрузі живлення не менше 12В, а для живлення мікросхем необхідно стабілізується-ванне напруга 5В. При цьому загальним проводом можна лише умовно вважати негативний полюс 5 вольта виходу. Він не повинен заземлюватися або мати зв'язок з проводами мережі. Головною вимогою до блоку живлення є можливість забезпечити струм до 2 А на виході 36 В. Це необхідно для введення потужного ключового транзистора вихідного каскаду в режим насичення у відкритому стані. В іншому випадку на ньому буде розсіюватися велика потужність, і він вийде з ладу.

Деталі та конструкція

Мікросхеми можуть застосовуватися будь-які: 155, 133, 156 та інших серій. Не рекомендується застосування мікросхем на основі МОП - структур, так як вони більш схильні до впливу наведень від роботи потужного ключового каскаду. Ключовий транзистор Т3 обов'язково встановлюється на радіаторі площею не менше 200 см2. Для транзистора Т2 застосовується радіатор площею не менше 50 см2. З міркувань безпеки в якості радіаторів не слід використовувати металевий корпус пристрою. Накопичувальний конденсатор С2 може бути тільки неполярних. Застосування електролітичного конденсатора не допускається. Конденсатор повинен бути розрахований на напругу не менше 400В. Резистори: R1 - R4, R15 типу МЛТ-2; R18, R19 - дротяні потужністю не менше 10 Вт; ос-фундаментальні резистори типу МЛТ-0.25. Трансформатор Tr1 - будь-який потужністю близько 100 Вт з двома роздільними вторинними обмотками. Напруга обмотки 2 повинно бути 24 - 26 В, напруга обмотки 3 повинно бути 4 - 5 В. Головна вимога - обмотка 2 повинна бути розрахована на струм 2 - 3 А. Обмотка 3 малопотужна, ток потреб-лення від неї складе не більше 50 мА .

При налагодженні схеми дотримуйтеся обережності! Пам'ятайте, що не вся низьковольтна частина схеми має гальванічну розв'язки від електричної мережі! Не рекомендується в якості радіатора для вихідного транзистора використовувати металевий корпус пристрою. Застосування плавких запобіжників - обов'язково! Накопичувальний конденсатор працює в граничному режимі, тому перед включенням пристрою його потрібно розмістити в міцному металевому корпусі . Застосування електролітичного (оксидного) конденсатора не допускається! Низьковольтний блок живлення перевіряють окремо від інших модулів. Він повинен забезпечувати струм не менше 2 А на виході 36 В, а також 5 В для живлення системи управління. Інтегратор перевіряють двулучевой осциллографом. Для цього загальний провід осцилографа з'єднують з нульовим проводом електромережі (N), провід першого каналу під'єднують до точки з'єднання резисторів R1 і R3, а провід другого каналу - до точки з'єднання R2 і R4. На екрані повинні бути видно дві синусоїди частотою 50 Гц і амплітудою близько 150 В кожна, зміщені між собою по осі часу на кут p / 2. Далі перевіряють наявність сигналів на виходах обмежувачів, підключаючи ос-ціллограф паралельно стабілітрон D1 і D2. Для цього загальний провід осцилографа з'єднують з точкою N мережі. Сигнали повинні мати правильну прямокутну форму, частоту 50 Гц, амплітуду близько 5 В і також повинні бути зміщені між собою на кут p / 2 по осі часу. Допускається наростання і спад імпульсів протягом не більше 1мс. Якщо фазосмещенія сигналів відрізняється від p / 2, то його коригують підбираючи конденсатор С1. Крутизну фронту і спаду імпульсів можна змінювати, підбираючи опору резисторів R5 і R6. Ці опору повинні бути не менше 8 кОм, в іншому випадку обмежувачі рівня сигналу будуть впливати на якість процесу інтегрування, що в підсумку буде призводити до перевантаження транзистора вихідного каскаду. Потім налагоджують генератор, відключивши силову частину схеми від електромережі. Генератор повинен формувати імпульси амплітудою 5 В і частотою близько 2 кГц. Шпаруватість імпульсів приблизно 1/1. При необхідності для цього підбирають конденсатори С3, С4 або резистори R20, R21. Логічний вузол за умови правильного монтажу налагодження не вимагає. Бажано тільки переконатися за допомогою осцилографа, що на входах 1 і 2 елементи DD1.1 є періодичні сигнали прямокутної форми, зміщені відносно один одного по осі часу на кут p / 2. На виході 4 DD2.2 повинні періодично через кожні 10 мс формуватися пачки імпульсів частотою 2 кГц, тривалість кожної пачки 5 мс. Налаштування вихідного каскаду полягає в установці струму бази транзистора Т3 на рівні не менше 1.5 -2 А. Це необхідно для насичення цього транзистора в відкритому стані. Для настройки рекомендується відключити вихідний каскад з підсилювачем від логічного вузла (від'єднати резистор R22 від виходу елемента DD2.2), і управляти каскадом подаючи напругу +5 В на від'єднаний кон-такт резистора R22 безпосередньо з блоку живлення. Замість конденсатора С1 тимчасово включають навантаження у вигляді лампи розжарювання потужністю 100 Вт. Струм бази Т3 встановлюють підбираючи опір резистора R18. Для цього може знадобитися ще підбір R13 і R15 підсилювача. Після запалю-ня оптрона ОС3, струм бази транзистора Т3 повинен зменшуватися майже до нуля (кілька мкА). Така настройка забезпечує найбільш сприятливий тепловий режим роботи потужного ключового транзистора вихідного каскаду. Після налаштування всіх елементів відновлюють всі з'єднання в схемі і перевіряють роботу схеми в зборі. Перше включення рекомендується виконати з зменшеним значенням ємності конденсатора С2 приблизно до 1 мкФ. Після включення пристрою дайте йому попрацювати кілька хвилин, звертаючи особливу увагу на температурний режим ключового транзистора. Якщо все в порядку - можете збільшувати ємність конденсатора С2. Збільшувати ємність до номінального значення реко-мендується в кілька етапів, кожен раз перевіряючи температурний режим. Потужність відмотування в першу чергу залежить від ємності конденсатора С2. Для збільшення потужності потрібен конденсатор більшої ємності. Граничне значення ємності визначається величиною імпульсного струму заряду. Про його величині можна судити, підключаючи осцилограф паралельно резистору R19. Для транзисторів КТ848А він не повинен перевищувати 20 А. Якщо потрібно збільшити потужність відмотування, доведеться використовувати більш потужні транзистори, А також діоди Br1. Але краще для цього використовувати іншу схему з вихідним каскадом на чотирьох транзисторах. Не рекомендується використовувати занадто велику потужність відмотування. Як правило, 1 кВт цілком достатньо. Якщо пристрій працює спільно з іншими споживачами, лічильник при цьому віднімає з їх потужності потужність пристрою, але електропроводка буде завантажена реактивною потужністю. Це потрібно враховувати, щоб не вивести з ладу електропроводку. Розділ.