На рис. 10 приведено устройство, собранное на магнитопроводе самого же насоса, представляющее собой трансформатор с двумя катушками: на левом сердечнике образцовая, испытанная и без КЗ витков, а на правом — испытуемая.
Рис. 10.Первый способ проверки катушек на отсутствие К.З. витков:
1, 4 — образцовая и испытуемая катушки; 2 — якорь; 3 — магнитопровод; 5 — измерительный прибор
В устройстве якорь необходимо сильно прижать к сердечникам (например, применяя струбцины из досок или фанеры), в противном случае он сильно вибрирует и показания прибора будут неверные. Проверка ведется напряжением - 110 В, равным напряжению катушки. (Катушки насосов соединены последовательно, и на каждую из них приходится по 110 В.) В качестве источника тока применяем автотрансформатор ЛATP-05 и для измерения тока — тестер с разными пределами измерений.
Принцип работы устройства очень простой. Сначала на левый сердечник надеваем образцовую катушку, прижимаем якорь к сердечникам, подаем напряжение -110 В на выводы катушки и измеряем ток J1 (без испытуемой катушки). Затем на правый сердечник надеваем испытуемую катушку с разомкнутыми выводами, также измеряем ток J2, потребляемый образцовой катушкой, и сравниваем величины токов. Равенство токов J1 = J2 показывает, что испытуемая катушка без К.З. витков, так как она не потребляет электроэнергии. Неравенство токов, обычно J2>J1, показывает наличие К.З. витков в катушке, так как она потребляет некоторую энергию и это влияет на увеличение тока J2.
В описанном устройстве при применении высокочувствительного прибора можно выявить повреждение изоляции витков с относительно большим переходным сопротивлением.
Второе устройство представляет собой генератор низкочастотных колебаний, настроенный работать в режиме, очень близком к срыву генерирования. Устройство состоит из ферритового стержня с катушками L1, L2 и L3, электронной схемы на одном транзисторе VT и блока питания (рис. 11).
Рис. 11.Второй способ проверки катушек на отсутствие К.З. витков:
а — устройство способа; б — электронная схема способа; 1 — ферритовый стержень; 2 — катушки схемы; 3 — испытуемая катушка; 4 — осциллограф
Ферритовый стрежень марки Ф-600 длиной 140 мм и диаметром 8 мм, который используется в переносных приемниках. Катушки L1, L2 и L3 наматывают на изоляционный каркас, его размеры указаны на рисунке. Данные катушек: для L1 число витков 200, L2 — 60 и L3 — 260, провод ПЭВ-2, dиз = 0,33-0,38 мм и катушки L1 и L2 наматываются в одной секции. Блок питания состоит из трансформатора 220/6 — 14 В и выполнен на магнитопроводе Ш12х15. Сетевая обмотка имеет W1 = 5060 витков из провода ПЭВ-2 dиз = 0,1 мм, а вторичная сторона — пять обмоток с числами витков W2 = 138, 46, 46, 46 и 46, соответствующих напряжениям 6, 2, 2, 2 и 2 В, которые необходимы для подбора режима работы схемы. Можно использовать любой другой трансформатор с перемоткой вторичных обмоток, сохранив сетевую 220 В. Выпрямитель выполнен на диодах KD103 А и конденсатор С1 типа К50-6 на напряжение 16 В.
В электронной схеме транзистор VT типа КТ-361 с любым буквенным обозначением и коэффициентом усиления h21э более 45. Сопротивления R1 типа МЛТ и R2 — переменное типа СП-П-2. В схеме транзистор служит регулятором колебаний и управляется сигналом обратной связи, который снимается с катушки L2. Катушки L1 и L2 соединены так, как нарисовано на рис. 11.
Устройство работает так. Испытуемую катушку L надеваем на ферритовый стержень и схему включаем в сеть. В том случае, когда катушка не имеет К.З. витков, генератор возбуждается, возникают незатухающие колебания и прибор показывает некоторый ток. Если катушка имеет хотя бы один К.З. виток, генерирование срывается и стрелка прибора остается на нуле.
Прежде чем пользоваться устройством, необходимо отладить его электронную схему. Для этого катушку L3 подсоединяем к осциллографу и наблюдаем на его экране незатухающие колебания. Затем на ферритовый стержень надеваем К.З. виток из куска провода и, изменяя величину сопротивления R2, наблюдаем на экране за срывом генерирования, т. е. исчезновением незатухающих колебаний. Положение сопротивления R2, при котором срывается генерирование колебаний, закрепляем, и устройство готово к проверке катушек.
С помощью этого простого устройства молено проверять отсутствие К.З. витков во всевозможных катушках реле, пускателей и обмотках трансформаторов.
Итак, катушки проверили, испытали и прошедшие испытания устанавливаем в насосы. Остаются последние операции: подсоединение катушек к питающему кабелю и заливка электромагнита эпоксидным клеем.
При подсоединении катушек к питающему кабелю надо быть очень осторожным, здесь 4 конца и катушки можно поставить на сердечники двояко, перевернув их низ и верх и легко можно ошибиться. На рис. 12 приведены два варианта подсоединения катушек между собой и к питающему кабелю, показаны направления токов в катушках и магнитных потоков в магнитопроводе от каждой катушки в выбранный момент времени.
Рис. 12.Правильное (вверху) и неправильное соединение катушек насосов
В первом варианте соединение катушек согласованное. конец первой катушки соединяется с началом второй и к остальным двум концам подсоединяется кабель. Магнитные потоки катушек Ф1 и Ф2 имеют одинаковые направления и складываются Ф = Ф1 + Ф2, также складываются и индуктивные сопротивления катушек X = X1 + Х2, и тогда ток, потребляемый насосом, определяется напряжением сети и омическим и индуктивным сопротивлениями (см. формулу выше). Такое соединение катушек правильное. Второй вариант соединений катушек отличается от первого только тем, что вторая катушка перевернута и поставлена низом вверх. Как видно из рисунка, потоки Ф1 и Ф2, а также и индуктивные сопротивления X1 и Х2 направлены встречно, в результате Ф = 0, X = 0, и тогда ток, проходящий по катушкам, определяется только омическими сопротивлениями катушек. Величина его превышает во много раз величины тока первого варианта. Такое соединение катушек неверное.
Поэтому, чтобы не ошибиться при подсоединении катушек между собой и к питающему кабелю, собираем схему, запитаем ее от источника -36 В (рис. 14), на сердечники электромагнита устанавливаем якорь, прижимая его струбциной к сердечникам, и измеряем токи, используя тестер (рис. 13).
Рис. 13.Схема проверки правильного подсоединения катушек насосов к питающему кабелю
Рис. 14.Электросхема стенда для проверки и наладки насосов:
SQ1, SQ2 — автоматический выключатель АП50-2МТ, ток расцепителя 4А; Т1 — автотрансформатор ЛАТР-0,5; XS1, XS2 — розетка штепсельная 10 А; РА1 — вольтметр 250 В; РА2 — амперметр 10А
При правильном соединении катушек якорь вибрирует и показание прибора, например, для насоса «Малыш» 55–65 мА, а при неправильном соединении катушек якорь не вибрирует и показание прибора в несколько раз больше показания, по сравнению со схемой правильного их соединения (200–300 мА).
Концы катушек правильного их соединения отмечаем и к концам, к которым было подсоединено питание ~36 В, теперь подсоединяем питающий кабель. Несколько слов о нем. Питающий кабель, применяемый в насосах, должен быть гибким, влаго- и морозостойким и механически прочным. Можно применять следующие марки кабелей: КРПГ, РПШ, ШРПЛ и др. сечением не менее 1,5 мм2. Прежде чем подсоединить кабель к катушкам, его испытываем на диэлектрическую прочность повышенным напряжением в течение 1 мин, применяя мегомметр на 1000 В.
Конец кабеля до подсоединения к катушкам разделываем. Для этого снимаем его наружную оболочку на длине 5–6 см, надеваем на его жилы хлорвиниловые трубки, отрезанные наискосок, выполняем бандаж суровыми нитками и замазываем его эпоксидным клеем. Очищаем концы катушек и кабеля шкуркой, облуживаем припоем ПОС-30 с применением канифоли, припаиваем их согласно схеме правильного соединения катушек и места соединений изолируем х/б лентой. Пайка обеспечивает хорошую электропроводимость и механическую прочность соединений. Применение же скруток без пайки при соединении концов катушек и кабеля в насосах недопустимо.
Сборку насоса выполняем в следующей последовательности:
1. Поверхности магнитопровода, приводной камеры и каркасов обезжириваем бензином.
2. Магнитопровод устанавливаем в приводной камере на свое «родное» место, притягиваем его к корпусу камеры винтами; приводную камеру зажимаем в тиски строго вертикально.
3. Нижнюю часть магнитопровода до уровня, не доходя 4–5 мм до каркасов катушек, заливаем эпоксидным клеем, наполненным металлическими опилками.
4. Питающий кабель пропускаем через сальниковый ввод и катушки надеваем на сердечники магнитопровода. Соединения между катушками и кабелем устанавливаем в середине пространства между катушками и корпусом камеры. На кабель с наружной стороны надеваем резиновую трубку, устанавливаем шайбу и закручиваем сальниковую гайку.
5. Заливаем катушки и магнитопровод эпоксидным клеем, подогретым в горячей воде. Заливать необходимо в 3–4 приема с перерывами по 5-10 мин. В перерывах включаем электромагнит на ~36 В для вибрации, при которой клей, равномерно растекаясь, заполняет все поры между катушками, магнитопроводом и корпусом, вытесняя воздух из всевозможных карманов. Эпоксидный клей заливаем до уровня, не доходя 0,2–0,4 мм до поверхностей сердечников. Приводную камеру с залитым электромагнитом оставляем в тисках на 10–15 ч, в течение которых клей затвердевает. После этого ее снимаем с