Home work #1

STAIRCASE LIGHTING SWITCH & TIMER

АВТОМАТ ЗА СТЪЛБИЩНО ОСВЕТЛЕНИЕ (ПРОБЛЕМИ)


Staircase Switch


§0.    Важно допълнение / update from January 2009. За подробности прочети §10.

§1. Проблемът възникна, когато нашия стълбищен автомат изгоря. Купихме нов, струва само 12 лв., но ми стана интересно какво се беше случило "вътре". А там - само една чернилка с пепел. И една пластмасова кутия, с идеално метализирани стени от разпрашените медни писти на печатната плочка. Ето това държах в ръцете си и го разглеждах, като "черна кутия" от паднал самолет.

§2. По остатъците съставих схемата, която е пред вас. Тогава нямах никакво намерение да я публикувам, но сега мисля, че може да бъде полезна на движението "Поправи си сам" :).
По нея възстанових "историческата правда" и започнах да я изследвам.

§3. Съвсем накратко. Понеже прехвърлящия кондензатор С3 се оказа здрав, потърсих и мисля, че намерих причината за аварията другаде. Бяха изгорели/заварени следните елементи: долния десен диод от Грец-а, двата ценер-диода, светодиода, интегралната схема (компаратор). За металните писти по плочката вече прочетохте.

§4. Избързвам напред и ви съобщавам крайните заключения. Ценеровите диоди в тази схема са претоварени по мощност, без да им е осигурено необходимото охлаждане. И това става през по-голямата част от времето, тъй като, "облекчение" те изпитват само, когато релето е задействано - т.е. само за времето на палене на стълбищните лампи. В каталожните данни на mble е отбелязано, че макс. допустимата мощност на разсейване важи само за оригиналните дължини на техните дебели 0.8 мм медни изводи, които при монтажа са били драстично скъсени (около 6 мм от стъкления корпус).
При това, цялата конструкция на автомата е поместена в малка, херметична пластмасова кутийка, имитираща размерите на съвременните автоматични предпазители.

§5. Решение на проблема.
- На първо място перфорирах кутийката със серия отвори с диаметър 3 мм. Отдолу и отгоре, за да се оформи нещо като коминче.
- Изводите на ценерите оставих с оригиналната им дължина.
- Намалих тока през ценерите, чрез замяна на кондензатора С3 от 470nF на 330nF. (Дори с 220nF, релето сработва нормално).

§6. Така този електронен Феникс беше възстановен напълно и включен за пробна експлоатация. И в течение на няколко месеца всичко беше нормално, кутията вече не се нагряваше, докато един ден............

§7. Автомата престана да изключва. Лампите светеха непрекъснато и първото, което предположих беше, че е блокирал някой от пусковите ключове по етажите или в самите апартаменти. Проверката с омметър обаче показа, че няма затворен ключ. Тогава реших, че има нещо в нашия новоизлюпен Феникс и на негово място поставих новия автомат, който купихме в началото на тази история. И сега внимание! Новия автомат, след първото задействане, също не можеше да изключи осветлението. Това ставаше само, когато изводът SW се извади от клемата. Измерен, изводът нямаше галванична връзка към N (нулата). При Феникса картината се повтаряше. Ами сега?

§8. Хрумна ми, че явлението се дължи на разпределения капацитет между проводниците на SW и N. На лабораторната ми маса имитирах постановката с един от автоматите, като между изводите SW - N, включвах различни капацитети. Така стигнах до точката, при която автомата преставаше да изключва. Сигурно проблема можеше да се реши и по друг начин , но след серия експерименти установих, че най-добре е, да се включи още един диоден преход във входната верига на таймера.Това е подчертания в черно диод D2 на схемата, който добавих вътре, в серия на R1. (Възможно е диода да се включи и отвън, серийно на проводника идващ от контактните ключове(първоначално така реших въпроса), но най-добре е той да си стои вътре :).

§9. Ако ви е любопитно, откъде аджеба, възникна това явление, ще ви отговоря:
- към автомата се бяха включили допълнителни инсталации от новопостроени етажи с което "критичната маса" на разпределения капацитет е била достигната :).
А иначе нашия Феникс се държи перфектно и вече навъртя една година трудов стаж. В служба на народа, който се качва и слиза по осветените стъпала, без да се препъва :).

§10.     Важно допълнение / update from January 2009.

След повече от 2-годишна експлоатация на стълбищния автомат се появи следния ефект / дефект: лампите остават да светят, въпреки, че автоматиката е сработила и те трябва да изгаснат.
Оказа се, че това става от "залепване" в контакта на релето, предизвикано от искрата, която се получава при прекъсването. При механично почукване на общата кутия, контакта се отлепва и автомата работи отново нормално. Но само за около 2 до три сеанса.

За това съм виновен аз, тъй като навремето не предвидих блокиране на превключващия контакт с искрогасяща верига. Ако го бях направил, сега това явление нямаше да си покаже рогата.
Когато релето е ново проблем не възниква, но с течение на времето се появява нагар, който под действието на електрическата дъга предизвиква "микро-заварка" на контакта.

Решението на проблема е просто и то се прилага от памтивека в електротехническите устройства: серийна RC верига, която да погълне искрата, появяваща се в контакта при изключване.

RC групата може да се свърже вътре в кутията(ако има място) или да се включи отвън, между клемите Line ON Output  и  220V~ Input(L) на автомата.

В нашия случай аз включих отвън една такава искрогасяща група от серийно свързани: кондензатор 47 nF/400V (WIMA) и резистор 56 ома/1 ват. И това напълно възстанови работоспособността на старото реле - т.е. не се наложи същото да се заменя с ново!
sparkabsorber  Така вече една година, проблема не се появява. Убеден съм, че ако RC-искрогасящата верига си беше свързана в началото, така и нямаше да се разбере, колко важна е нейната роля за максималното удължаване живота на релето.
Не пренебрегвайте проблема, свържете към превключващия контакт на релето искрогасяща верига!
За да спите спокойно, и лампите да не светят на халос. sad

18.09.2005 / 18.01.2009 / 01.01.2010 eof

   Послеслов. Така мислех в началото на 2010 година. Тогава забравих да ви кажа да обърнете внимание на качеството на самите релета. Може да прозвучи банално, но трябва да се знае, че има доказани, качествени производители на релета като например фирмите Siemens в Германия и OMRON в Япония на които вярвам почти безрезервно. Печалният ми опит до сега се базира само на микрорелета от китайски произход (напр. SUN HOLD, RAS-2415, 24VDC, 10A/250V~ или OKS 3A - S12DC24V, 6A/240VAC).
Едно съвършено ново реле на SUN HOLD, след 9 месечна работа "залепна" и с това показа, че проблема (както горещо се надявах), не е решен окончателно. Затова сега, на тест подлагам два варианта:
1 вариант. ЗАМЯНА НА РЕЛЕТО: включих едно Siemens V23100 W1224-A103 и сега внимателно ще го наблюдавам как се държи.
2 вариант. ЗАМЯНА НА МЕХАНИЧНОТО РЕЛЕ С ТРИАК: Триакът е BTA12 600B, като управлението му се осъществява с помощта на оптотриак MOC 3023.

В скоро време на това място ще публикувам подробната схема на това вече напълно електронно устройство. Схемата работи перфектно, като има само един "недостатък" - изисква охлаждане на триака чрез радиатор.
Тъй като напрежението между двата анода на триака (a1 и a2) е около 1 волт, то в първо приближение радиаторите тук трябва да могат да разсейват мощност, която като число се равнява на протичащия ток. При мене това прави 3W мощност, тъй като превключвания ток е 3А. Данни и препоръки за подходящи радиатори ще посоча на това място по-късно.
Подробната схема е в процес на начертаване и ще я публикувам тук, на това място в един следващ § 11.

12.09.2010 eof

§11. Ето я и новата (надявам се, последната в тази серия) схема, на обновения, вече напълно електронен стълбищен автомат.

Един преработен по горната схема вариант на стълбищен автомат вече е включен в реална експлоатация и за сега работи безупречно. Коментарът и допълнителните сведения, оставам за по-късно.

22.09.2010 eof



  Back to my projects page

Top