«Жигули» — блок цилиндров, система смазки, регулировка клапанов… - [8]

Система состоит из источника питания — понижающий трансформатор с 220 В до 12–40 В, электрообогревателей и электропроводки. Конструкция обогревателя представлена на рис. 2 (поз. 1; 3 — стенка, поз. 2 — каркас, поз. 4 — планка, поз. 5 — обмотка, поз. 6 — соединительные провода, размеры обогревателя даны для ульев с рамкой 435x230 мм, для ульев с рамкой 435x300 мм размер по высоте соответственно должен быть увеличен на 70 мм). Детали поз. 1, 2, 3, 4 выполнены из ДВП толщиной 4 мм.

Рис. 2

Технология изготовления состоит в следующем.

1. Изготовить детали обогревателя, руководствуясь рис. 2 и ниже приведенной информацией:

поз. 1; 3 — 4x235x445 мм,

поз. 2 — 4x200x445 мм (глубина прорезей 5 мм),

поз. 4 — размеры см. на рис. 2,

поз. 5 — высокоомный провод (согласно расчета),

поз. 6 — любой многожильный изолированный провод (длина в зависимости от расположения электропроводки).

2. Уложить высокоомный провод в прорези детали поз. 2 и закрепить его концы.

3. Взять соединительные провода поз. 6, соединить их с концами высокоомного провода и пропаять.

4. Соединить детали поз. 1,2,3 гвоздями длиной 20 мм, протянув в отверстие детали поз. 3 соединительные провода поз. 6.

5. Соединить оставшуюся деталь поз. 4 гвоздями с деталями поз. 1, 3.

В качестве примера привожу расчет действующей на моей пасеке системы.

Исходные данные:

1. Количество обслуживаемых семей — 30.

2. Мощность обогревателей: малого — 1,8 Вт, большого — 6,8 Вт.

3 Источники питания:

а) больших обогревателей — трансформатор ТП190-5, напряжение первичной обмотки — 220 В, вторичной — 40 В, диаметр провода вторичной обмотки — 1 мм;

б) малых обогревателей — трансформатор (маркировка отсутствует) мощностью 100 Вт, напряжение первичной обмотки — 220 В, вторичной — 12 В, диаметр провода вторичной обмотки — 1,8 мм.

4. Высокоомный провод диаметром 0,4 мм, сопротивление: 1 метр — 11,5 Ом.

Расчетные данные:

1. Мощность трансформатора.

2. Диаметр вторичной обмотки трансформатора.

3. Диаметр проводов электропроводки.

4. Диаметр соединительных проводов обогревателей.

5. Число витков высокоомного провода на каркасе.

Схема системы питания больших обогревателей представлена на рис. 3 (поз. 1 — трансформатор, поз. 2 — обогреватели, поз. 3 — электропроводка).

Общую потребляемую мощность большими обогревателями вычислим по формуле:

Р_о= 30∙Р_об = 30∙6,8 = 204 (Вт),

где Р_о — общая потребляемая мощность;

Р_об = 6,8 Вт — мощность одного обогревателя;

30 — число обогревателей.

Мощность трансформатора ТП190-5 — 190 Вт, а общая мощность больших обогревателей составляет 204 Вт. Следовательно, один трансформатор не обеспечит питание всех обогревателей, тем более, что режим работы системы продолжительный (более 6 месяцев). В данной системе я использую два трансформатора ТП190-5, включенных параллельно (см. рис. 3). Получим таким образом источник питания мощностью 380 Вт, значительно превышающий потребляемую мощность, что обеспечивает надежную и безотказную работу источника питания по мощности.

Рис. 3

Ток, протекающий в выходной обмотке трансформатора, вычислим по формуле:

I = Р_о/U = 204/40 = 5,1 (А),

где Р_o = 204 Вт — общая потребляемая мощность;

U = 40 В — выходное напряжение;

I — ток в выходной обмотке трансформатора.

Трансформатор ТП190-5 имеет две выходные обмотки с диаметром медного провода 1 мм. Допустимый ток для медного провода диаметром 1 мм — 1,57 А, при плотности тока 2 А/мм² (см. таблицу 1). Следовательно, четыре выходные обмотки двух трансформаторов могут обеспечить ток потребления

1,57∙4 = 6,3 (А),

что превышает ток потребления обогревателями (5,1 А). Таким образом 4 вторичные обмотки двух трансформаторов обеспечивают надежную работу источника питания по току. Соответствие диаметра медного провода допустимому току, при плотности тока 2 А/мм², приведено в таблице 1.

Диаметр медного провода электропроводки подбираем из таблицы 1 по току потребления. Току потребления 5,1 А соответствует диаметр провода 1,9 мм.

Ток, потребляемый одним обогревателем, вычисляем по формуле:

I_об = P_об/U = 6.8/40 = 0,17 (А),

где Р_об = 6,8 Вт — мощность обогревателя;

U = 40 В — напряжение источника питания;

I_об — ток, потребляемый одним обогревателем

Диаметр медного соединительного провода подбираем из таблицы 1 по току потребления. Току потребления 0,17 А соответствует диаметр провода 0,41 мм (практически для этой цели можно применить любой, имеющийся в наличии, многожильный изолированный провод).

Число витков высокоомного провода обогревателя (в дальнейшем — «обмотка обогревателя») лучше всего определить экспериментальным путем, используя амперметр и макет каркаса обогревателя. Размеры макета каркаса представлены на рис. 4А.

Рис. 4

Высота макета — 200 мм и глубина пропилов — 5 мм должны быть одинаковыми с такими же размерами каркаса обогревателя (см. рис. 2, поз. 2). Размер 600 мм (см. рис. 4А) ориентировочный и зависит от числа витков обмотки обогревателя. Сопротивление провода обмотки обогревателя определяется по формуле:

R_oб = U/I_об = 235 Ом,

где U = 40 В — напряжение источника питания;

I_об = 0,17 А — ток, протекающий в обмотке обогревателя;

R_oб — сопротивление обмотки обогревателя.