Er wordt voorgesteld om de mogelijkheid te overwegen om elektrische scheerapparaten van batterij naar netstroom over te brengen.
En de reden hiervoor was als volgt. Een licht en compact oplaadbaar elektrisch scheerapparaat met een Japans ontwerp werd gepresenteerd voor de volgende verjaardag, die destijds ongekend was (zoals de inscriptie op het scheermes zegt).
In eerste instantie was het scheermes blij met zijn werk, vooral in vergelijking met traditionele elektrische scheerapparaten. Maar geluk duurde niet lang. Enkele maanden gingen voorbij en er ontstonden problemen. Het scheermes had een 24-uurslading nodig (uitgeschakeld, geschoren en weer in het netwerk), anders was er niet genoeg lading voor de volgende scheerbeurt. Toen begon de batterijcapaciteit snel te dalen en werd het zinloos om een elektrisch scheerapparaat te gebruiken. Dus verhuisde ze naar het verre schap, vol met modernere en betrouwbaardere ontwerpen, waar ze enkele jaren zonder gebruik lag.
Onlangs, in het zomerseizoen, was een extra elektrisch scheerapparaat nodig en stuitte ik opnieuw op een uitgesteld scheermes. Omdat haar bron niet werd gebruikt (ze werkte een beetje, een geïnstalleerd mes en een gaas werken, er zijn reservemessen), besloot ik het scheermes weer aan het werk te zetten.
Analyse van de oorzaken van het defect
Om de redenen voor het falen van de structuur te analyseren, zullen we het scheermes analyseren, waarvoor we de vier schroeven aan de achterkant van de behuizing losdraaien - een zelftappende schroef en de achterklep openen.
We verwijderen het ingebouwde laadbord uit de behuizing en ontkoppelen de gesoldeerde batterij.
Een AA-formaat batterij met een capaciteit van 500 mAh geïnstalleerd in een Ni-Cd-scheermes is onbruikbaar geworden qua uiterlijk en spannings- en stroommetingen (capaciteitsverlies).
De reden voor de lange oplaadtijd en het snel uitvallen van de batterij was de Chinese "spaarzaamheid" - de maximale vereenvoudiging van de oplader die in het scheerapparaat is ingebouwd. De daadwerkelijke indeling wordt hieronder weergegeven.
Deze oplader (oplader) is gemaakt met een laag vermogen. De uitgangslaadstroom van deze oplader is minder dan 20 mA, wat 2,5 keer lager is dan de standaard oplaadmodus voor de batterij die in het scheerapparaat is geïnstalleerd en 7,5 keer lager dan de mogelijke snellaadmodus. Deze gegevens staan op de batterij zelf aangegeven (zie foto hierboven). In verband met een dergelijke vereenvoudiging van het laadcircuit moest de batterij in plaats van 14 uur opladen in de standaardmodus meer dan 30 uur lang van nul tot volledige capaciteit worden opgeladen.Daarom maakten een onvolledige ontlading na het scheren, een onvolledige lading door de lage stroom en het gebrek aan uren per dag, evenals het effect van het "geheugen" van een Ni-Cd-batterij, het snel onbruikbaar.
Met het bestaande geheugen is het niet logisch om de batterij te vervangen door een nieuwe, het wacht op hetzelfde lot. Voor normaal gebruik van het scheerapparaat is het mogelijk om de uitgangsstroom van de oplader te verhogen door de capaciteit van condensator C1 te verhogen tot twee microfarads (met 450 of 600 volt) en de LED-indicator in te schakelen via de beperkende weerstand. Het gebruik van een oplaadbaar scheerapparaat vereist echter een constante bewaking ervan - vergeet niet het op te laden, het op tijd uit te schakelen en periodiek een volledige ontladingslaadcyclus uit te voeren. En de voordelen van dit ontwerp zijn minimaal. Vanwege het feit dat de autonome werking van dit elektrische scheerapparaat praktisch ondoeltreffend is, is ervoor gekozen om het over te schakelen naar een wisselstroomnetwerk van 220 V.
Brongegevens
Bij een voedingsspanning van 1,5 V verbruikt de scheermotor 0,6 ... 0,8 A stroom in bedrijfsmodus en tot 1,4 A in opstartmodus. De weerstand van de wikkeling is ongeveer 0,3 ohm.
Scheerapparaat maken
1. Keuze van de regeling
Door het grote stroomverbruik van de elektromotor verdwijnt het transformatorloze voedingscircuit voor het scheerapparaat van het 220V netwerk. Het stroomcircuit van de transformator past niet in de kleine afmetingen van het scheerapparaat. De output zal het gebruik zijn van een gepulseerd circuit voor het omzetten van AC 220V in een constante spanningstoevoer naar de elektromotor van het scheermes.
Dergelijke schema's zijn beschikbaar, maar niet de eenvoudigste qua componenten, fabricage en inbedrijfstelling. Daarom gaan we eenvoudiger - we kopen een kant-en-klare schakelende voedingseenheid (UPS) - een universele netwerkadapter met 220 V naar 3 ... 12 V en een laadstroom tot 1,0 A. Een bonus bij de aankoop is stabilisatie van de uitgangsspanning en bescherming tegen kortsluiting en overbelasting.
Bij het gebruik van een scheermes verandert de belasting van de messen vaak, daarom veranderen het motortoerental en het stroomverbruik van de motor. Bovendien is de maximale stroom van de UPS beperkt tot 1,0 ampère, wat minder is dan de startstroom van het scheerapparaat. Om de invloed van deze problemen te elimineren, zullen we een stroomstabilisator vervaardigen en installeren in het scheerapparaat volgens het onderstaande diagram.
2. Beschrijving van het huidige stabilisatorcircuit
De huidige stabilisator van de elektrische motor van het scheermes is gemaakt op transistors VT1, VT2.
Het scheermes wordt ingeschakeld door de S1-schuifschakelaar op het standaardbord van het scheermes. De stroom van de UPS door de diode VD1, die het circuit beschermt tegen onjuist schakelen, wordt geleverd aan het elektrische scheerapparaat M, vervolgens aan de veldeffecttransistor VT1 en de begrenzingsweerstand R6. De hoofdstroom loopt tot 1,0 ampère langs dit stroomcircuit, daarom moeten alle componenten een stroommarge hebben.
Weerstand R6 is een startstroombegrenzer, dient ook als stroomsensor, heeft een lage weerstand (0,33 Ohm) met een vermogen tot 5 watt. Een spanning die evenredig is met de spanning op de stroomsensor wordt verwijderd uit de back-upweerstand R5 en wordt geleverd aan de stuurtransistor VT2. Wanneer de stroom toeneemt op R6 (R5), neemt de spanningsdaling daarop toe, de transistor VT2 opent iets, waardoor de spanning op de poort van de transistor VT1 wordt verlaagd. Dit leidt tot een afname van de stroom door VT1 en stabilisatie van de stroom in het motorcircuit. Bij een afname van de stroom vinden omgekeerde processen plaats via R6 (R5).
Door de afstemweerstand R5 handmatig af te stellen, kunt u de stroom aanpassen en het optimale motortoerental instellen. De grensspanning aan de poort van de transistor VT1 wordt ingesteld door de weerstand van de weerstand R2 te selecteren. Condensator C2 en diode VD2 optimaliseren de motorprestaties.
3. De fabricage van een huidige stabilisator
Als indicator voor opname gebruiken we een standaard LED. We gebruiken de elektromotor, printplaat en aan / uit-schakelaar in het scheerapparaat. We kopen of selecteren uit de beschikbare, ontbrekende radiocomponenten om het circuit te voltooien.Bepaal vooraf de draairichting van de motor of de polariteit van de aansluiting.
We plaatsen de onderdelen van de huidige stabilisator op een universele printplaat. We verzamelen het scheermes volledig. De afstelweerstand R2 wordt vervangen door een variabele van 1,0 mOhm.
We vervangen de standaard netwerkconnector door een andere die overeenkomt met de UPS-connector. De basis van de connector kan worden gemaakt van een 1,5 mm dikke textolietplaat met extra gelijmde overlays om te voorkomen dat de connector gaat rollen wanneer de UPS is aangesloten.
We bevrijden het scheerbord volledig (behalve de standaard LED) van de geïnstalleerde geheugenelementen. In de vrije ruimte van het bord, rechts van de motor, installeren we de begrenzingsweerstand R6 en de veldeffecttransistor VT1 op een geïmproviseerde radiator. De radiator is gemaakt van 1,5 mm dik aluminium plaat. De afmetingen van de radiator worden bepaald door de vrije ruimte in de behuizing. Het onderste contactgedeelte van de radiator is gemaakt in de vorm van een vierkant en is met een M3-schroef door de ring aan het bord bevestigd om een opening te creëren en de warmteoverdracht van onderaf te vergroten. Het bovenste extra deel van de radiator is op dezelfde schroef bevestigd.
Afhankelijk van de grootte van de vrije ruimte in de scheerkoffer, snijden we na het installeren van de bovenstaande elementen het werkbord uit voor de resterende radiocomponenten. We solderen het circuit op het bord.
Monteer het ontwerp van het elektrische scheerapparaat in een enkele eenheid.
Ten slotte passen we de bedieningsmodus van het elektrische scheerapparaat aan, monteren we de behuizing en gebruiken we de vruchten van ons werk.
