Н. Славский.
При теперешней дороговизне продажных сухих батарей и несовершенстве самодельных, перед любителем ламповиком неизбежно встает вопрос о дешевой удобной замене батарей аккумуляторами. Не касаясь вопроса о высоких (слишком даже) ценах на них, мы сталкиваемся здесь еще с новым препятствием, а именно с вопросом об их зарядке от сети переменного тока.
Общий вид выпрямителя.
В нашей радиолитературе имеется много описаний конструкций электролитических и катодных выпрямителей. Однако выпрямителей механических описано мало. Весьма возможно, что поэтому любители очень часто имеют предубеждение против них, основываясь главным образом на неустойчивости их работы и сложности изготовления.
Действительно, обычная схема механического выпрямителя имеет понижающий трансформатор, постройка которого сопряжена с известными трудностями и неудачами.
Описываемая схема механического выпрямителя не имеет входного трансформатора, благодаря чему изготовление его проще и обходится дешевле.
Рис. 1.
Переменный ток из сети, проходя через предохранитель П (рис. 1) и возбудитель В, намагничивает сердечник и якорек Я попеременно, согласно своим колебаниям. Вследствие перемены полярности, якорек-вибратор колеблется между полюсами постоянного магнита NS, прикасаясь в каждую отрицательную или положительную половину периода переменного тока к контакту К. Так как касание якорька с контактом происходит через каждые полпериода, то ток через Я, К и внешнее сопротивление ЗЗ течет все время в одну сторону. Через каждую половину периода переменный ток меняет свое направление, и вибратор, отрываясь от контакта К, прерывает на время прохождение тока. Таким образом мы имеем на клеммах ЗЗ ток прерывистый, но направленный в одну сторону, который и заряжает аккумулятор. Угольные лампы ЛЛ служат реостатом, регулирующим силу тока.
Предохранитель П делается из двух латунных пластинок, как показано на рис. 2а, и прикрепляется к панели контактными болтиками. В зажимы пластинок вставляется медная проволочка диам. 0,05—0,1. При замыкании контакта К с вибратором происходит иногда вследствие плохой регулировки спаипание их, и в этот момент в аккумулятор начинает течь переменный ток. Но так как сила тока сейчас же возрастает примерно вдвое, то проволочка предохранителя расплавится, и ток прервется. Таким образом предохранитель является необходимою частью выпрямителя, так как он защищает не только электрическую сеть от коротких замыканий, но и аккумулятор от переменного тока.
Рис. 2.
Катушка возбудителя наматывается на деревянном или картонном каркасе, изображенном на рис. 2-b, проводом 0,1 эмалированным или в шелковой изоляции. Следует намотать 2 500 — 3 000 витков. В случае же, если во время работы катушка будет греться, то нужно увеличить количество витков, или включить последовательно с катушкой экономическую лампу в 10 свечей в точке, помеченной знаком Х на рис. 1. Катушка плотно надевается на сердечник из мягкого железа, в котором посредством винта укрепляется конец вибратора (см. рис. 2-c). Концы обмотки выводятся наружу более толстыми проводниками, а сверху катушка для защиты от внешних повреждений может быть оклеена бумагой. Устройство и размеры сердечника даны на рис. 2-с.
Вибратор делается из трех частей: основания из проволоки (железн. 3-мм диам.) и двух железных отожженных пластин. Одна из них длиною 60 мм, другая 15 мм, и приклепывается на конце первой, как указано на рис. 2-с.
Один конец основания распиливается вдоль лобзиком на длину 7—8 мм и в этот прорез вставляется длинная пластинка вибратора, где она припаивается. На длинной пластинке на расстоянии 30 мм от конца вклепывается или припаивается кусочек серебра.
Контакт К для снимания выпрямленного тока делается из латунного, в крайнем случае железного, прутика толщиною 9 мм. Устройство его видио из рис. 2-d. В нем просверливаются два отверстия — одно диам. 3 мм на высоте 28 мм от доски, с резьбою для винта контакта. Второе диам. 2,5 и выше первого на 5 мм. Направление его перпендикулярно первому. Основание контакта распиливается сверху лобзиком по направлению первого отверстия на длину 16—18 мм. Во второе отверстие вставляется болтик с гайкой; завинчиванием гайки стягиваются обе распиленные части и вместе с тем закрепляется винт в первом отверстии. Последнее очень важно, так как при работе выпрямителя вследствие непрерывного сотрясения, винт контакта будет вывертываться, нарушая тем самым регулировку. Винт контакта (рис. 2-е) делается из латуннои проволоки 3 мм, длиною 35 мм, с резьбою, соответствующей резьбе первого отверстия в стойке, так, чтобы при не затянутом болтике он входил достаточно плотно, слегка раздвигая обе распиленные половинки стойки.
На одном конце винта делается крестообразный пропил, в середину которого вклепывается кусочек серебра или платиновой проволоки, во избежание сильного искрения и обгорания при работе. На другом конце делается ручка из изолирующего материала.
Угольные лампы монтируются на фарфоровых цоколях из старых ламповых патронов, причем фарфоровый цоколь помещается под доской (см. рис. 3), а медная часть для ввертывания лампы пропускается в отверстие панели и сверху завинчивается плотно фарфоровым кольцом от того же патрона.
Рис. 3.
Лампы служат реостатом. При 50 св. и 16 св. выпрямленный ток получается до 1 ампера. При большем количестве свечей ток будет получаться больше, однако при опытах выяснилось, что наиболее устойчиво выпрямитель работает при лампах 50 и 16 свечей, или 32 и 32 свечи.
Магнит берется обычный подковообразный с расстоянием между полюсами 15—20 мм1). Однако более сильные магниты могут быть взяты с большим расстоянием. Укрепляется он в прорезях в панели, причем концы выпускаются так, чтобы конец вибратора находился между полюсами.
Собирается выпрямитель на доске из сухого дуба толщиною 7—8 мм. Сначала монтируется катушка возбудителя с сердечником и вибратором. Затем уже укрепляют контакт К таким образом, чтобы конец с серебряным наконечником приходился как раз против серебряной пластинки на вибраторе. После этого укрепляют магниты, монтируют предохранители и ламповые патроны. Монтаж ведется гупперовским проводом диам. 1—1,5 мм. Вывод к осветительной сети делается шнуром с штепсельной вилкой, а к аккумулятору — посредством шнуров с наконечниками.
Рис. 4.
Смонтированный выпрямитель покрывают снизу ящиком для предохранения от пыли и повреждений. На рис. 4 приводится монтажная схема.
В зажим предохранителя П вставляется проволочка диам. 0,2—0,3 мм, затем включают выпрямитель в сеть, приэтом вибратор должен притти в колебательное движение. После этого, ввернув угольные лампочки, замыкают накоротко провода, идущие к аккумулятору, и начинают приближать ввинчиванием контакт к вибратору до слабого накала ламп. Затем, регулировкой винта и передвижением добавочной пластинки на вибраторе, добиваются такого положения, когда при достаточно сильном накале ламп треск выпрямителя становится четким и тихим, а искрение исчезает.
Когда выпрямитель отрегулирован, сменяют проволоку предохранителя на более тонкую. Ее нужно подобрать таким образом, чтобы при работе она не плавилась, а при замыкании и припаивании контакта с вибратором сгорала моментально. Только при этом условии аккумулятор будет защищен от переменного тока. Примерно диам. проволоки 0,05. После этого определяют полюса проводов, идущих к аккумулятору, посредством полюсной бумаги (отрицательный — красный) или погружения в подкисленную воду обоих проводов на некотором расстоянии. При этом на минусе происходит энергичное выделение пузырьков газа.
Аккумулятор включают плюсом к плюсу выпрямителя, а минусом к минусу.
В начале работы выпрямителя нужно следить, насколько хорошо он отрегулирован, но если выпрямитель втеченне некоторого времени (½ часа) работает спокойно, то можно оставлять его на ночь. Если во время зарядки аккумулятора в сети прекратится ток, то вибратор остановится на некотором расстоянии от контакта и цепь таким образом прервется. При возобновлении тока в сети выпрямитель автоматически начинает работать.
При замене серебряных контактов платиновыми склонность к искрению сильно понижается. Можно включить так же конденсатор в 1—2 микрофарады параллельно искрящим контактам, т. е. к началу вибратора и контакту К, это обеспечивает более спокойную работу выпрямителя.
Анодный аккумулятор включается также, как и 4 вольтовый. В случае разряженного совершенно 80 в. аккумулятора в начале зарядки включается одна лампа в 50 свечей, а затем через 1½ — час включают вторую. Однако лучше происходит зарядка 80 в. аккумулятора, если его включить секциями по две или 4 параллельно, т. е. по 40 или 20 в. (Наиболее подходящей емкостью аккумуляторов является 10—20 амп.-часов для 4 в. и 1—1,5 амп.-часов для анодного.) Доводить до конца зарядку и разряжать до предела аккумулятор нет надобности, гораздо лучше подзаряжать через два—три дня, в зависимости от расхода энергии на приемник.
Расход энергии на зарядку незначительный — 10 часов работы выпрямители обходятся 9—15 коп. в зависимости от величины зарядного тока. На себя выпрямитель расходует ничтожное количество энергии, 2—3%, что выгодно отличает его от выпрямителя электролитического.
У автора выпрямитель подобного типа без перебоев обстуживает 5—6-ламповую установку (микро-лампы) втечение 4 месяцев, нисколько сам не изнашиваясь.
Стоимость выпрямителя очень велика и определяется главным образом стоимостью ламп, провода и патронов к лампам.
| 3 лампы 50 и 16 свечей угольн. и 10 св. экон. | ||
1) В оригинале статьи расстояние указано как "... 15—20 см ...". (примечание составителя).