Предлага се да се разгледа възможността за прехвърляне на електрически самобръсначки от батерията към електрическата мрежа.
И причината за това беше следната. Лека и компактна акумулаторна електрическа самобръсначка с японски дизайн беше представена за следващия рожден ден, безпрецедентен по това време (както пише надписът на бръснача).
В началото самобръсначката е доволна от работата си, особено в сравнение с традиционните електрически самобръсначки. Но щастието не продължи дълго. Минаха няколко месеца и възникнаха проблеми. Самобръсначката изискваше денонощно зареждане (изключено, обръснато и отново в мрежата), в противен случай нямаше достатъчно зареждане за следващото бръснене. Тогава капацитетът на батерията започна бързо да пада и стана безсмислено да се използва електрическа самобръсначка. Така тя се премести в далечния рафт, претъпкан от по-модерни и надеждни дизайни, където лежеше няколко години без употреба.
Наскоро, през летния сезон, беше необходима резервна електрическа самобръсначка и аз отново се натъкнах на отложена самобръсначка. Тъй като ресурсът й не беше използван (тя работеше малко, работи монтиран нож и мрежа, има резервни ножове), реших да възстановя бръснача да работи.
Анализ на причините за дефекта
За да анализираме причините за повредата на конструкцията, ще анализираме самобръсначката, за която развиваме четирите винта от задната страна на кутията - самонарезен винт и отваряме задния капак.
Изваждаме вградената платка за зарядно от кутията и изключваме споената батерия.
Акумулаторна батерия с капацитет 500 mAh, инсталирана в бръснач Ni-Cd, стана неизползваема по външен вид и измервания на напрежение и ток (загуба на капацитет).
Причината за дългото време на зареждане и бързата повреда на батерията беше китайската „икономичност“ - максималното опростяване на зарядното устройство, вградено в електрическата самобръсначка. Действителното му оформление е показано по-долу.
Това зарядно устройство (зарядно устройство) се прави при ниска мощност. Изходният ток за зареждане на това зарядно е под 20 mA, което е 2,5 пъти по-ниско от стандартния режим на зареждане на батерията, инсталирана в бръснача, и 7,5 пъти по-ниско от възможния режим на бързо зареждане. Тези данни са посочени на самата батерия (вижте снимката по-горе). Във връзка с подобно опростяване на веригата на зарядното устройство, вместо 14 часа зареждане в стандартен режим, батерията трябваше да бъде заредена от нула до пълен капацитет за повече от 30 часа.Следователно, непълно разреждане след бръснене, непълно зареждане поради ниския ток и липса на часове в деня, както и „паметта“ ефект на Ni-Cd батерията, бързо го направиха неизползваем.
Със съществуващата памет подмяната на батерията с нова няма смисъл, ще чака същата съдба. За нормална работа на бръснача е възможно да увеличите изходния ток на зарядното устройство чрез увеличаване на капацитета на кондензатора С1 до два микрофарада (с 450 или 600 волта) и включване на LED индикатора чрез ограничителното съпротивление. Въпреки това използването на акумулаторна самобръсначка изисква постоянно наблюдение на нея - не забравяйте да я зареждате, изключвайте я навреме, периодично провеждайте пълен цикъл на зареждане на заряда. И предимствата на този дизайн са минимални. Поради факта, че автономната работа на тази електрическа самобръсначка е практически нецелесъобразна, беше решено да се прехвърли на захранване от мрежа с променлив ток 220 V.
Източни данни
При захранващо напрежение от 1,5 V двигателят на самобръсначката консумира 0,6 ... 0,8 A ток в работен режим, а до 1,4 A в стартов режим. Съпротивлението на намотката му е около 0,3 ома.
Изработка на самобръсначки
1. Избор на схема
Поради голямата консумация на ток на електродвигателя, трансформаторната верига за захранване на електрическата самобръсначка от мрежата 220V изчезва. Електрическата верига на трансформатора не се вписва в малките размери на бръснача. Изходът ще бъде използването на импулсна верига за преобразуване на променлив ток 220V в постоянно напрежение към електрическия мотор на бръснача.
Такива схеми са налични, но не най-простите по отношение на компоненти, производство и въвеждане в експлоатация. Следователно ще тръгнем по по-опростен начин - ще закупим готов блок за комутационно захранване (UPS) - универсален мрежов адаптер с 220V до 3 ... 12 V и ток на натоварване до 1.0A. Бонус към покупката ще бъде стабилизиране на изходното напрежение и защита срещу късо съединение и претоварвания.
Когато използвате самобръсначка, натоварването на ножовете често се променя, следователно скоростта на двигателя и токът, изразходван от двигателя, се променят. В допълнение, максималният ток на UPS е ограничен до 1,0 ампера, което е по-малко от тока на натискане на бръснача. За да премахнем влиянието на тези проблеми, ние ще произведем и монтираме стабилизатор на тока в тялото на бръснача съгласно схемата по-долу.
2. Описание на веригата на стабилизатора на тока
Токният стабилизатор на електродвигателя на бръснача е направен на транзистори VT1, VT2.
Бръсначът се включва от плъзгащия превключвател S1, разположен на стандартната дъска на бръснача. Токът от UPS през диода VD1, който предпазва веригата от неправилно превключване, се подава към електрическата самобръсначка M, след това към полевия транзистор VT1 и ограничаващия резистор R6. Основният ток преминава до 1,0 ампера по тази силова верига, поради което всички съставни части трябва да имат запас от ток.
Резистор R6 е стартов ограничител на тока, служи и като сензор за ток, има ниско съпротивление (0,33 ома) с мощност до 5 вата. Напрежение, пропорционално на напрежението на токовия сензор, се отстранява от резервния резистор R5 и се подава към контролния транзистор VT2. Когато токът се увеличи на R6 (R5), спадът на напрежението се увеличава върху него, транзисторът VT2 се отваря леко, намалявайки напрежението върху портата на транзистора VT1. Това води до намаляване на тока през VT1 и стабилизиране на тока в моторната верига. С намаляване на тока, обратните процеси протичат през R6 (R5).
Ръчното регулиране на настройката на резистор R5 ви позволява да регулирате тока и да настроите оптималната скорост на двигателя. Граничното напрежение на портата на транзистора VT1 се задава чрез избиране на съпротивлението на резистора R2. Кондензатор С2 и диоден VD2 оптимизират работата на двигателя.
3. Производство на стабилизатор на тока
Като индикатор за включване използваме стандартен светодиод. Използваме електромотора, платката и превключвателя на захранването, налични в самобръсначката. Закупуваме или избираме от наличните, липсващи радио компоненти, за да завършим веригата.Предварително фиксирайте посоката на въртене на двигателя или полярността на връзката му.
Поставяме частите на стабилизатора на тока върху универсална платка. Ние събираме контура на самобръсначката напълно. Резисторът за регулиране R2 се заменя с променлива 1,0 mOhm.
Заменяме стандартния мрежов конектор с друг, съответстващ на UPS конектора. Основата на конектора може да бъде изработена от текстолитен лист с дебелина 1,5 мм, с допълнително залепени наслагвания, за да се предотврати търкаляне на конектора при свързване на UPS.
Ние напълно освобождаваме дъската на бръснача (с изключение на стандартния светодиод) от инсталираните елементи на паметта. В свободното пространство на платката, вдясно от двигателя, монтираме ограничителния резистор R6 и транзистора с полев ефект VT1 върху импровизиран радиатор. Радиаторът е изработен от алуминиев лист с дебелина 1,5 мм. Размерите на радиатора се определят от свободното пространство в корпуса. Долната контактна част на радиатора е направена под формата на квадрат и е фиксирана към дъската с винт M3 през шайбата, за да създаде празнина и да увеличи топлопредаването отдолу. Горната допълнителна част на радиатора е фиксирана към същия винт.
Според размера на свободното пространство в кутията на бръснача, след като монтирахме горните елементи, изрязахме работната дъска за останалите радио компоненти. Припояваме веригата към платката.
Елементарно сглобете дизайна на електрическата самобръсначка в едно цяло.
Накрая коригираме режима на работа на електрическата самобръсначка, сглобяваме кутията и използваме плодовете на нашия труд.
