Таймер для кофемолки
А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл.
Используемая автором кофемолка ^"Zauber" шведского производства допускает непрерывную работу в течение всего 1 мин с обязательным длительным перерывом для охлаждения электродвигателя. О продолжительности перерыва в прилагаемой инструкции ничего не говорится, но по приблизительным оценкам она должна быть не менее 30 мин. Чтобы случайно не перегреть кофемолку, ее можно оснастить таймером, схема которого представлена на рис. 1.
Слева от штрихпунктирной линии изображена схема собственно кофемолки, остальное — таймер, принудительно ограничивающий время ее работы. При нажатии на кнопку SA1, включающую электродвигатель М1, напряжение сети переменного тока поступает на диодный мост VD1 —VD4, в диагональ которого включены мощный тринистор VS2 и все остальные узлы таймера.
Сразу после включения конденсатор С4 разряжен, полевой транзистор VT1 закрыт. Ток, текущий через резистор R4, открывает маломощный тринистор VS1, в свою очередь он замыкает цепь управляющего электрода тринистора VS2, позволяя ему открываться в каждом полупериоде сетевого напряжения. Кофемолка работает.
По мере зарядки конденсатора С4 напряжение между затвором и истоком транзистора VT1 увеличивается. Когда оно достигнет порогового, транзистор станет открываться и через него потечет часть тока, протекавшего ранее через управляющий переход тринистора VS1 В результате оба тринистора в каждом полупериоде будут открываться позже, чем в предыдущем. Ток зарядки конденсатора С4 увеличится, и процесс пойдет лавинообразно. Он закончится полным прекращением открываний тринисторов. Двигатель кофемолки остановится. Стабилитрон VD5 ограничивает напряжение на конденсаторе С4 и затворе транзистора VD1 на допустимом для этих элементов уровне.
С указанными на схеме номиналами элементов R2, R3, С4 и стабилитроном VD5 указанного типа (напряжение стабилизации 7,5 В) время работы кофемолки до автоматического отключения около 1,5 мин. Включить ее повторно, отпустив кнопку SB1 и снова нажав на нее, невозможно, пока при отпущенной кнопке конденсатор С4 не разрядится через резистор R2 до напряжения ниже порогового. Это займет приблизительно 20 мин. После этого становится возможным включить кофемолку на небольшое время, зависящее от степени разряженности конденсатора С4. И только через 90 мин исходная длительность непрерывной работы будет восстановлена полностью.
Стабилитрон VD5 необходим для небольшой задержки открывания тринисторов в начале каждого полупериода сетевого напряжения, что гарантирует зарядку конденсатора С4 с нужной скоростью без подборки резисторов R2—R4, компенсирующей разброс параметров тринисторов.
Варистор RU1 установлен для защиты двигателя кофемолки и тринисторов таймера от выбросов напряжения самоиндукции, возникающих при коммутации индуктивной нагрузки — обмотки двигателя. Классификационное напряжение варистора может находиться в пределах 390...470 В.
Таймер может быть смонтирован на печатной плате размерами 65x42 мм, показанной на рис. 2. Эту плату располагают внутри корпуса кофемолки, где свободного места для нее достаточно.
Диоды RL205 при мощности двигателя кофемолки до 400 Вт можно заменить на RL206, RL207, 1N5406, КД226Е, КД257В и другие аналогичные. Замена диода 1N4148 — любой кремниевый маломощный диод. Вместо стабилитронов 1N4737A и 1N4740A можно применить другие средней мощности с приблизительно таким же напряжением стабилизации (соответственно 7,5 и 10 В). От напряжения стабилизации стабилитрона VD5 зависит продолжительность запрета на повторное включение кофемолки. Для его уменьшения нужно установить стабилитрон на меньшее напряжение (но не менее порогового напряжения транзистора VT1), а чтобы увеличить — на большее (но не более 15 В).
Полевой транзистор КП501Б можно заменить любым из серий КП501, КП502, КП504, а также ZVN2120, BSS124. При монтаже следует учесть различия в цоколевке транзисторов этих типов.
Тринисторы КУ221В использовались в отечественных телевизорах УПИМЦТ-61/67. Эти тринисторы отличаются надежной работой с индуктивной нагрузкой и устойчивостью к значительным кратковременным токовым перегрузкам, которые могут случиться, например, при заклинивании вала двигателя или пробое его обмоток. Можно установить в таймер любой тринистор серии КУ221 или попробовать применить импортный, например MCR225-10FR Вместо маломощного тринистора
MCR100-6 подойдут MCR100-8, MCR106-6, MCR106-8 или отечественный 2У11 ЗА.
На время проверки изготовленного таймера к нему в качестве нагрузки можно подключить не электродвигатель кофемолки, а лампу накаливания на 100...300 Вт.