Ж. АПИНЯН, И. КОЛОСКОВ, Радио №6/1969, ст.42
Стабилизатор дает возможность получить стабилизированное напряжение 127 или 220 в с точностью не хуже плюс-минус 3% при изменении напряжения сети от 50 до 250 в.
Основным элементом стабилизатора (рис. 1) является автотрансформатор типа ЛАТР, на зажимы (нагрузка) которого подается напряжение сети. С зажимов 127 в и 220 в снимается стабилизированное напряжение. Ось вращения подвижного контакта автотрансформатора связана через редуктор с валом реверсивного асинхронного двигателя РД-09. Обмотки возбуждения двигателя присоединены к контактам поляризованного реле Р1, якорь которого может находиться либо в нейтральном, либо в одном из крайних положений. В нейтральном положении якоря обмотки двигателя обесточены, а вал его неподвижен. Включение двигателя или его реверс происходят при замыкании якоря реле с правым (П) или левым (Л) контактами.
Обмотка реле подключена к диагонали моста, образованного резисторами R3, R4 и кремниевыми стабилитронами Д2, Д3. Питание моста осуществляется от сети переменного тока через выпрямитель, в состав которого входят балластные резисторы R1, R2, диод Д1 и конденсатор С1. Как выпрямитель, так и обмотки возбуждения электродвигателя подключены к зажимам 127 в автотрансформатора.
Стабилизатор работает следующим образом.
При номинальном напряжении сети мост сбалансирован. При этом ток в обмотках реле Р1, которые находятся в диагонали моста, равен нулю. Якорь реле в нейтральном положении, вал двигателя и подвижный контакт ЛАТРа неподвижны.
При отклонении напряжения сети от номинального значения пропорционально ему будет изменяться выпрямленное напряжение на конденсаторе С1. Это приведет к изменению напряжений на резисторах R3 и R4 и в конечном результате к разбалансировке моста. Через обмотку реле потечет ток, в зависимости от направления которого якорь реле замкнет левый (Л) или правый (П) контакты. При этом включится двигатель, который будет перемещать подвижный контакт ЛАТРа до тех пор, пока напряжение на конденсаторе С1 (а следовательно, и выходное напряжение стабилизатора) не вернется к номинальному значению.
Точность поддержания выходного напряжения стабилизатором определяется чувствительностью реле Р1, поэтому желательно применять реле с минимальным током срабатывания. В стабилизаторе, построенном автором, использовано реле с током срабатывания 0,12-0,18 ма. Реле имеет две обмотки, которые с целью увеличения чувствительности соединены последовательно.
Для уменьшения помех, возникающих при замыкании и размыкании контактов реле, они шунтированы RC цепями R5C3 и R6C4.
Резисторы R1—R4 должны иметь номинальную мощность рассеяния не менее 1 вт, а R5, R6 — 0,5 вт. В качестве C2 может быть использован конденсатор типа МБГО или МБГЧ с рабочим напряжением не менее 250 в. Конденсаторы C3 и C4 могут быть любого типа с напряжением не менее 200 в. В качестве Д2 и Д3 могут быть использованы по три последовательно включенных стабилитрона типа Д814В или любые другие с суммарным напряжением стабилизации 30—33 в. В стабилизаторе установлено поляризованное реле типа РПС-5 (паспорт РС4.522.307), но вместо него может быть использовано поляризованное реле любого типа с нейтральным положением якоря и током срабатывания 0,1—0,2 ма.
Наиболее дефицитной деталью стабилизатора является электродвигатель РД-09. При небольшом изменении схемы стабилизатора в нем может быть применен микродвигатель постоянного тока, широко применяемый в настоящее время в электрифицированных игрушках. Схема подключения такого двигателя приведена на рис. 2. Вал двигателя соединяется с осью ЛАТРа через понижающий редуктор с коэффициентом редукции примерно 1 : 100.
Выбранный способ крепления двигателя РД-09 к ЛАТРу исключает возможность образования короткозамкнутого витка вокруг магнитопровода автотрансформатора.
На рис. 3 приведена конструкция деталей узла крепления для ЛАТР-2. Хомут 1 одевают на кожух и скрепляют с тремя нижними фланцами корпуса ЛАТРа при помощи трех шпилек 3. Угольник 5 накладывается сверху на рукоятку автотрансформатора по ее диаметру, согнутыми концами вниз. Предварительно для плотного прилегания угольника к боковой поверхности рукоятки в последней необходимо прорезать напильником пазы шириной 8 мм. После этого выступающие снизу рукоятки концы угольника 5 необходимо согнуть по направлению к оси ЛАТРа. В крепежные отверстия двигателя ввинчивают верхние концы (по чертежу) четырех фигурных шпилек 2 на одинаковую глубину и закрепляют их гайками так, чтобы нижние концы шпилек входили в оставшиеся четыре отверстия в хомуте 1. Затем закрепляют двумя винтами М3х6 втулку 4 на валу редуктора двигателя, вставляют нижние концы шпилек 2 в отверстия в хомуте 1 и закрепляют эти концы гайками с двух сторон (сверху и снизу). При этом выступ втулки 4 должен полностью входить в прорезь угольника 5.
Налаживают стабилизатор следующим образом: устанавливают указатель положения подвижного контакта ЛАТРа в положение «250 в» и движок потенциометра R2 в крайнее нижнее (по схеме) положение, а к зажимам «0» и «127 в» ЛАТРа подключают вольтметр переменного тока со шкалой не менее 150 в.
Затем включают стабилизатор в сеть. При этом подвижный контакт ЛАТРа должен перемещаться против часовой стрелки, а напряжение, измеряемое вольтметром — уменьшаться. Если подвижный контакт вращается по часовой стрелке, а напряжение возрастает, то необходимо поменять местами провода, подходящие к обмотке реле Р1.
Убедившись в правильности работы стабилизатора, необходимо при включенном стабилизаторе подобрать положение движка потенциометра R2 так, чтобы при напряжении, равном 127 или 220 в, двигатель был отключен.
