В настоящее время, дома нас окружает большое количество нагревательных приборов: утюги, водонагреватели, чайники, тостеры и т.д. Пришло время познакомиться с ними поближе.

В нагревательных электроприборах электрическая энергия преобразуется в тепловую. По сравнению с другими видами электрический нагрев имеет ряд преимуществ, а именно он обеспечивает более равномерное распределение тепла, а также широкую возможность регулирования температуры изменением тока в нагревательном элементе. Электрические приборы обеспечивают лучшие гигиенические условия труда, так как при электрическом нагреве нет отрытого пламени, дыма, вредных газов, копоти, золы, уменьшается также опасность возникновения пожара. Отпадает забота о топливе, его доставке и хранении, об удалении продуктов горения и т.д.

Коэффициент полезного действия большинства электрических нагревательных приборов составляет 60-70%, а в некоторых случаях он достигает 95 %, в то время как КПД нагревательных приборов, работающих на газообразном топливе, не превышает 50-60 %, на жидком топливе - 20-40 %, с паровым нагревом - 45-65 %, а на угле - всего 12-20 %.

Основу любого электрического нагревательного прибора составляет нагревательный элемент, в котором электрическая энергия превращается в тепловую. В качестве нагревательных элементов в бытовых электроприборах используются проводники из специальных сплавов, имеющих высокое удельное сопротивление, высокую температуру плавления и не окисляющихся при нагревании в воздушной среде. Такими сплавами являются нихром и фехраль.

Электрические чайники и кофейники

Электрические чайники и кофейники выполняются с двойным дном, между стенками которого помещается нагревательный элемент пластинчатого типа. Нагревательный элемент сверху и снизу покрыт теплостойкими изоляционными пластинками из миканита и посредством металлического диска плотно прижимается снизу ко дну сосуда прибора. Концы нагревательного элемента при помощи тонких гибких латунных полосок присоединены к выводным контактным штифтам. Контактные штифты установлены на боковой части прибора, в предохранительной обойме.

Чайники и кофейники бывают также с нагревательными элементами в виде нихромовой или фехралевой спирали, изолированной керамическими бусами. Такое устройство нагревательного элементам более удобно для замены его в домашних условиях в случае перегорания.

Новейшие модели электрических чайников и кофейников выполняются с герметически закрытыми трубчатыми нагревательными элементами, которые в зависимости от конструкции прибора могут размещаться под дном или внутри сосуда.

Электрические утюги

Электрический утюг - один из первых появившихся в быту электроприборов. Благодаря своей простоте, долговечности и возможности регулирования температуры на рабочей поверхности при глажении тканей электроутюги нашли самое широкое распространение в быту.

В настоящее время промышленностью выпускаются различные виды утюгов: без регулирования температуры, с регулированием температуры терморегулятором, с регулированием температуры и увлажнением ткани во время глажения.

В быту наиболее широкое применение получили утюги с нагревательными элементами в виде проволочной спирали, изолируемой керамическими бусами и уложенной в канавки подошвы утюга, а также с пластинчатыми нагревательными элементами. Они просты по конструкции и позволяют легко сменять нагревательный элемент в случае его перегорания. Срок службы спиралеобразного и пластинчатого нагревательных элементов составляет свыше 1000 часов.

Электрические паяльники

Для пайки в домашних условиях широко применяются электрически паяльники. Они состоят из медного стержня, нагревательного элемента, металлической трубки небольшого диаметра, через которую проходит электрический шнур, и деревянной ручки. На медный стержень накладывается слой темплостойкого изоляционного материала (слюда или миканит), на который наматывается нихромовая или фехралевая проволока. Эта часть стержня с нагревательным элементом закрывается металлическими кожухом. Концы проволоки нагревательного элемента соединяются со шнуром для включения штепсельной розетки в электрическую сеть.

Мощность нагревательного элемента, размеры и форма паяльника определяется характером работы. Например, для пайки электро и радиоаппаратуры применяются паяльники малой мощности (от 35 до 60 Вт) с прямым или изогнутым под углом стержнем. Для пайки крупны деталей используются паяльники с нагревательными элементами большей мощности (120 - 300 Вт), чаше «молотковой» формы.

Температура жала паяльного стержня достигает 250 - 300 градусов. Паяльники выпускаются с нагревательным элементом, рассчитанным на напряжение сети 36, 127 или 220 В.

Электрический камин

Электрические камины применяются для обогрева небольших комнат направленными тепловыми лучами. Они состоят из прямоугольного металлического ящика с ножками, внутри которого на керамических стержнях, расположенных горизонтально, вмонтированы спирали. Концы спиралей присоединяются к контактным штифтам, укрепленным на задней стенке корпуса. В глубине корпуса камина помещается металлический отражатель, который создает направленный поток тепловых лучей. Поверхность отражателя полируется для придания ей зеркальной поверхности. Направление тепловых лучей изменяется поворотом рефлектора или корпуса камина.

Если представить нашу повседневную жизнь без всех электробытовых приборов, то для многих такая ситуация покажется катастрофой вселенского масштаба.

Отсутствие посудомоечной машины, кондиционера, магнитофона или печи-СВЧ просто сделает быт менее комфортным; а вот отсутствие утюга, стиральной машины или холодильника для домохозяек станет тяжелым испытанием; отсутствие электропаяльника лишит радиолюбителя увлекательного хобби; без электродрели невозможно проведение элементарного ремонта квартиры; и т. д. и т. п.

Жизнь современного человека немыслима без бытовой электротехники.

Но, к сожалению, ничто не вечно, и электробытовые приборы рано или поздно выходят из строя. Можно ли их отремонтировать? Ответ в большинстве случаев положительный: все зависит от того, какая неисправность случилась и насколько сложен ремонт, чтобы его можно было произвести в домашних условиях.

В одной книге рассказать обо всех электробытовых приборах, обо всех неполадках, случающихся с ними, разумеется, невозможно. Поэтому здесь рассказывается о самой распространенной технике, наиболее часто встречающихся поломках и доступных способах их устранения своими силами.

Наиболее часто используемым электроприбором является электрический утюг. Ведь действительно, например, холодильник с натяжкой можно заменить погребом, стиральную машину – стиральной доской и натруженными руками; а вот пользоваться для глаженья белья рубелем и скалкой сегодня уже вряд ли кто умеет, а угольным утюгом (даже если кому-либо он достался в наследство) современные ткани гладить опасно.

Сначала о том, какие типы утюгов предлагает нам промышленность. Их характеристики содержатся в маркировке утюгов. Итак, буквенные символы расшифровываются следующим образом:

УТ – утюг с терморегулятором;

УТП – утюг с терморегулятором и пароувлажнителем;

УТПР – утюг с терморегулятором, пароувлажнителем и разбрызгивателем;

УТУ – утюг с терморегулятором, утяжеленный.

Значение цифровых символов расшифровать еще проще: первое число, следующее за буквенными указателями, обозначает потребляемую утюгом мощность (в Вт); за вторым числом скрывается его масса (в кг). Пример: маркировка УТП1000–1,4 означает – «утюг с терморегулятором и пароувлажнителем мощностью 1000 Вт (1 кВт) и массой 1,4 кг».

Массе утюга не случайно уделяется повышенное внимание, ибо от нее зависит максимальное время разогрева подошвы; здесь существует закономерность: для легких утюгов, например УТ1000–1,2, максимальное время разогрева подошвы составляет 2,5 минут; для более тяжелых, таких, как, например, УТУ1000–2,5, – до 7,5 минут.

На рис. 86 показано устройство электрического утюга марки УТ.

Рис. 86 . Устройство электрического утюга марки УТ: 1 – подошва; 2 – трубчатый электронагреватель (ТЭН); 3 – терморегулятор; 4 – теплоизолирующая прокладка; 5 – шнур; 6 – крышка корпуса; 7 – ручка; 8 – сигнальная лампочка; 9 – кожух корпуса.

Конструктивно утюг состоит из алюминиевой или чугунной подошвы, в которую запрессован трубчатый электронагреватель (ТЭН); кожуха из жаропрочной пластмассы, отделенного от подошвы теплоизолирующей прокладкой; ручки и крышки (кожух, ручка и крышка образуют корпус утюга). Прочие дополнения – автоматический терморегулятор, пароувлажнительная система и разбрызгиватель (вместе с резервуаром для воды) – также монтируются под крышку корпуса утюга. Для включения утюга в электрическую сеть предназначен соединительный шнур с подвижным вводом.

Контроль за состоянием ТЭНа осуществляется визуально с помощью сигнальной лампочки: при отключении ТЭНа лампочка гаснет – это означает, что он нагрелся до температуры, заданной терморегулятором. Питание сигнальной лампочки в 3,5 В производится за счет падения напряжения на небольшом участке нихромовой спирали, включенной последовательно с ТЭНом.

Основу терморегулятора составляет биметаллическая пластина, которая управляет быстродействующим выключателем. Действует терморегулятор следующим образом: биметаллическая пластина нагревается от подошвы утюга; благодаря разности в коэффициенте теплового расширения двух металлов она изгибается и отжимает контактную пластину; в результате цепь размыкается, ТЭН отключается и начинает остывать. Но, как только биметаллическая пластина остынет до определенной температуры, ее изгиб распрямляется, освобождает контактную пластину, и ТЭН включается вновь.

Частая неполадка – неисправность сетевого шнура утюга. Обрыв жил сетевого шнура, как правило, происходит в месте его ввода в ручку утюга. Поскольку ввод подвижный, шнур постоянно подвергается изгибаниям в процессе глаженья. Такая поломка вовсе не требует полной замены шнура, ремонт заключается в восстановлении его целостности: шнур отрезают в месте излома, винтовой зажим освобождают от кусков жил, заново зачищают конец шнура необходимой длины и вновь заделывают в контактную колодку.

Утюг, у которого вышел из строя (сгорел) трубчатый электронагреватель, ремонту не поддается, поскольку ТЭН впрессован в подошву утюга.

Одной из неполадок терморегулятора является его сбитая настройка, что приводит к недостаточному нагреву или перегреву утюга. Восстановить настройку вполне под силу домашнему электрику. Для этого необходимо повернуть ручку терморегулятора против часовой стрелки до упора (то есть установить ее на минимальную температуру), разобрать утюг и отделить кожух корпуса от подошвы с терморегулятором. Затем пальцем слегка поднять и опустить конец подвижной контактной пластины в месте ее касания с пластиной биметаллической: при включении и выключении контактов будут слышны щелчки, которые можно ощутить даже тактильно.

Далее придется работать двумя руками: одной продолжать щелкать контактами, а отверткой, зажатой в другой руке, вращать регулировочный винт по часовой стрелке до тех пор, пока щелчки не прекратятся, после чего повернуть регулировочный винт обратно (против часовой стрелки) на пол-оборота – щелчки должны возобновиться. Такое положение терморегулятора будет соответствовать настройке на минимальную температуру нагрева подошвы. Завершается ремонт сборкой утюга.

Выводы всех электроэлементов утюга – ТЭНа, спирали, патрона сигнальной лампы и шнура питания – расположены на колодке в задней части утюга и закрыты съемной крышкой. Разбирая утюг, сначала необходимо отвинтить болты, удерживающие крышку, саму крышку снять и освободить контактную колодку от подведенных к ней проводов, после чего отвернуть винты, крепящие корпус к подошве.

При разборке утюга для устранения неполадок можно произвести профилактическую подтяжку всех креплений (болтовых, винтовых, гаечных), которые имеются внутри корпуса. Рекомендуется одновременно с этим зачистить контакты терморегулятора, несколько раз протянув между ними небольшую полоску мелкозернистой наждачной бумаги.

Корпус утюга соединен не со всей плоскостью подошвы, а соприкасается с ней лишь в нескольких точках, что уменьшает нагревание его от подошвы; поэтому между кожухом корпуса и подошвой имеется зазор, в который в процессе эксплуатации утюга попадают волокна ткани. Если не производить регулярную очистку этого зазора, волокна засоряют контакты терморегулятора и он может выйти из строя (к тому же волокна обгорают на подошве, распространяя запах гари). В качестве профилактических мер, предупреждающих неполадки такого характера, рекомендуется чистить утюг один раз в 1,5–2 года.

Нуждается в уходе и подошва утюга:

– коричневый налет, который часто появляется на рабочей поверхности утюга от шерстяных и синтетических тканей можно снять, протирая ее влажной тряпкой, посыпанной пищевой содой. Но этого не стоит делать, если подошва имеет тефлоновое или никелированное покрытие, для чистки таких утюгов имеются специальные пасты;

– ни в коем случае нельзя чистить подошву утюга острыми предметами или абразивными материалами: образующиеся при этом царапины ускоряют возникновение коричневого налета. К тому же удалить налет из царапин не представляется возможным;

– предохранить от загрязнения поверхность подошвы утюга можно, обработав ее парафином: натертый парафин насыпают между двух лоскутов хлопчатобумажной ткани и проглаживают ее слегка нагретым утюгом.

Холодильники в перечне домашней электротехники стоят под номером два.

Основным признаком классификации холодильников является принцип выработки холода. В зависимости от этого все холодильники подразделяются на абсорбционные и компрессионные.

Абсорбционные холодильники, принцип работы которых оcнован на физическом свойстве водного раствора хладагента (аммиака) поглощать большое количество тепла при испарении, обладают прекрасными потребительскими характеристиками: довольно просты в ремонте и исключительно надежны в эксплуатации; работают они практически бесшумно.

Единственным их недостатком является большая энергоемкость: годовая потребность абсорбционного холодильника в электроэнергии составляет около 1400 кВт/ч (для сравнения: компрессионный холодильник за этот же период потребляет всего около 400 кВт/ч). Недостаток хотя и единственный, но достаточно весомый; именно поэтому такой тип холодильников не получил широкого распространения.

Схема охлаждения в холодильниках компрессионного типа (рис. 87) представляет собой замкнутую систему, заполненную хладагентом.

Рис. 87. Устройство холодильника компрессионного типа: а – задняя панель; б – схема холодильника; 1 – мотор-компрессор; 2 – конденсатор; 3 – партубок; 4 – трубка; 5 – реле пускозащитное; 6 – сосуд для сбора воды; 7 – испаритель; А – пары хладагента высокого давления; Б – жидкий хладагент; В – смесь жидкого хладагента с его парами; Г – пары хладагента низкого давления.

Составляющими элементами системы охлаждения являются: мотор-компрессор, испаритель, конденсатор, регулировочный вентиль и трубопроводы, которыми эти элементы соединены друг с другом.

В холодильниках компрессионного типа применяются два типа компрессоров: с наружной подвеской кожуха и с подвеской компрессора внутри кожуха – рядом с мотором.

Действует система охлаждения следующим образом: мотор-компрессор вытягивает пары хладагента из испарителя, в результате в испарителе создается низкое давление. В компрессоре пары хладагента сжимаются и подаются в конденсатор, где, охлаждаясь, они превращаются в жидкость, которая снова поступает в испаритель и вновь превращается в нем в пар.

Весь процесс теплообмена системы охлаждения происходит непосредственно в испарителе и конденсаторе: превращаясь в пар, хладагент через поверхность испарителя (который находится в морозильной камере холодильника) поглощает тепло, а превращаясь в жидкость, отдает лишнее тепло через поверхность конденсатора (который находится снаружи холодильника, на его задней панели). Испаритель и конденсатор соединены между собой регулирующим вентилем; он имеет маленькое проходное сечение, что не приводит к выравниванию давления и позволяет всегда сохранять в испарителе разреженное, а в конденсаторе – повышенное давление.

Компрессор приводится в действие электродвигателем, который и является потребителем электроэнергии.

Поломка холодильника вызывает у хозяек не просто чувство дискомфорта, возникает вопрос о сохранении скоропортящихся продуктов: хорошо, если за окном зима и спасти их можно на балконе; а если на улице лето да еще жара 35 °C? Вот тогда-то и потребуется максимальная оперативность в исправлении неполадок.

Конечно же, устройство холодильника достаточно сложно, не любую неисправность можно устранить в домашних условиях (например, для ремонта системы охлаждения нужны не только обширные специальные знания, не только определенные навыки, но и весьма специфические приспособления, которые вряд ли доступны домашнему мастеру). Если же поломка коснулась электрического хозяйства, то здесь можно попробовать справиться своими силами.

Первое, что необходимо проверить в сломанном холодильнике – это исправность проводки: если при открытой дверце подключенного к сети холодильника осветительная лампочка горит, значит, проводка цела. Если лампочка не загорается, нужно проверить исправность шнура и штепсельного соединения (и вилки, и розетки); как это сделать – говорилось уже не раз.

Следующей деталью холодильника, которую подвергают проверке (при исправном шнуре и штепсельном соединении), является пускозащитное реле. Проверяют надежность соединения проводов с клеммами реле и терморегулятора и соединения между проходными контактами и посадочными гнездами реле. Затем проверяют само реле – прозванивают его тестером; зачастую виновником неисправности является именно оно.

Далее по списку – проверка терморегулятора: его несколько раз включают и выключают. Если при включении терморегулятора слышен характерный щелчок, значит, терморегулятор в норме. Если же щелчка нет, то это означает, что терморегулятор неисправен; его следует заменить.

Если холодильник работает исправно, но свет при открытой двери не загорается, может быть. перегорела осветительная лампочка. Для ее замены сжимают горизонтальные стенки плафона в задней части и выводят его из зацепления со стенками шкафа, заменяют лампочку и устанавливают плафон на место.

Если же дело обстоит с точностью до наоборот: осветительная лампочка горит даже при закрытой дверце холодильника, то скорее всего ослабла пружина кнопки выключателя. Заменить пружину самостоятельно вряд ли удастся (для этого придется снимать внутреннюю обшивку шкафа, что может нарушить его герметичность), поэтому можно воспользоваться таким советом: вырезать из пластмассы (текстолита, сополимера и пр.) небольшой кружок толщиной 1 мм, диаметром 15–20 мм и приклеить его на панель двери напротив кнопки выключателя универсальным клеем.

Если электродвигатель гудит, но не запускается (срабатывает тепловое реле), то, возможно, напряжение в электрической сети понижено более чем на 15 % по отношению к номиналу. Нужно отключить холодильник и вольтметром проверить напряжение в сети, и если оно действительно меньше допустимого, следует воздержаться от пользования холодильником.

Вообще-то на исправную работу и продолжительность срока службы холодильника стабильность напряжения в сети влияет в достаточно большой степени, поэтому, если напряжение в сети сильно скачет, для подключения холодильника необходимо использовать стабилизатор напряжения, не дожидаясь, пока холодильник начнет давать сбои.

Металлический стук при включении, отключении и работе компрессора, сопровождающийся вибрацией шкафа, не является нормой для исправного холодильника – это свидетельствует о том, что трубки охлаждающей системы касаются шкафа. Чтобы устранить этот недостаток, надо повернуть холодильник задней стенкой и обследовать панель; обнаружив место касания трубки, нужно осторожно отогнуть ее.

Иногда стук может быть вызван совсем другой причиной – сильным раскачиванием кожуха компрессора. Ремонт заключается в подтяжке (или ослаблении) болтов на пружинах подвески или в подкладывании под опоры прокладки.

Иногда причиной стука является не неполадка, а ослабление винтов крепления конденсатора либо посторонний предмет, попавший за заднюю панель, за конденсатор или за мотор-компрессор.

Много хлопот доставляет холодильник, испаритель которого быстро обмерзает, а сам он часто включается (что приводит к нерациональному перерасходу электроэнергии). Как правило, причиной этого является нарушение герметичности двери. Восстановить герметичность поможет регулировка навесок двери, а проверить качество герметичности можно с помощью полоски плотной бумаги. Ее кладут между уплотнителем двери и самим шкафом в любом месте по периметру, закрывают дверцу и стараются вытянуть полоску: если бумага зажата плотно, значит, герметичность восстановлена (проверку предпочтительно произвести по всему периметру уплотнителя).

Повреждение красочного слоя на шкафу и дверце холодильника может привести к коррозии металла, из которого они изготовлены, поэтому, если на внешней поверхности холодильника обнаружены царапины, их следует своевременно ликвидировать. При неглубокой царапине, когда металл корпуса не просматривается, ее просто закрашивают белой эмалью. Если же глубина царапины достигает металла, то ее сначала нужно зачистить наждачной шкуркой, обезжирить тампоном, смоченным в ацетоне, тщательно просушить поверхность и лишь после этого нанести слой белой эмали (при необходимости после полного его высыхания можно нанести еще один слой).

Можно значительно продлить срок службы холодильника, если четко следовать всем рекомендациям по эксплуатации и уходу за ним. В чем же они заключаются?

Во-первых, холодильник не рекомендуется размещать в непосредственной близости от источников тепла (плит, печей, отопительных приборов и т. п.). К тому же желательно выбрать для него затененное место – это уменьшит поступление тепла в холодильную камеру и сократит расход электроэнергии. А чтобы задняя панель была доступна для свободной циркуляции воздуха (что предупреждает перегрев двигателя), расстояние между стеной и задней панелью должно быть не менее 3–4 см.

Во-вторых, необходимо обеспечить полную устойчивость холодильника при его установке; добиться этого можно с помощью регулировочных опор, ввернутых в задние и передние пяты. Регулировку следует произвести таким образом, чтобы шкаф имел небольшое (не более 1°) отклонение от вертикали в сторону задней стенки; в этом случае дверца холодильника будет закрываться от легкого толчка.

В-третьих, включать и выключать холодильник рекомендуется только ручкой терморегулятора; поэтому, прежде чем вставить вилку шнура в штепсельную розетку, убедитесь, что ручка терморегулятора установлена в положение «Выкл.». При проверке работоспособности холодильника повторное принудительное его включение можно производить не раньше чем через 5 минут после его выключения (если не выдержать это время, холодильник не будет включаться – сработает тепловое реле).

В-четвертых, при образовании на испарителе снежной шубы более 5 мм необходимо отключить замораживатель (морозильную камеру). При исправной работе холодильника и нормальной герметичности оттаивание производят один раз в 2–3 недели.

Холодильник отключают (установив ручку терморегулятора в положение «Выкл.»), а для более быстрого оттаивания дверцы холодильника и морозильного отсека оставляют открытыми. Ускорить этот процесс можно несколькими способами: поместить в замораживатель сосуд с горячей водой, направить в него теплый воздух из пылесоса или фена, в летний период используется струя воздуха от вентилятора и т. д.

А вот применять для удаления наледи острые металлические предметы запрещается: существует вероятность повреждения стенок испарителя, это приведет его в негодность, и потребуется полная замена испарителя.

После оттаивания снежного покрова внутренние поверхности испарителя и холодильного шкафа протирают мягкой тканью, смоченной в слегка мыльной воде или содовом растворе (следует избегать попадания воды за внутреннюю обшивку шкафа и дверцы), просушивают и проветривают в течение 30–40 минут.

Прежде чем загрузить замораживатель после его оттаивания, необходимо застелить его дно полиэтиленовым пакетом, в пакеты же поместить и порции скоропортящихся продуктов; в противном случае продукты могут примерзнуть ко дну замораживателя, что затруднит их извлечение оттуда, а при приложении излишних усилий в стенках испарителя могут возникнуть микротрещины.

По большому счету в быту можно обойтись и без стиральной машины: белье можно, например, стирать вручную, или пользоваться услугами прачечной. Но для многих такая перспектива не кажется радужной, поэтому стиральная машина – непременный атрибут практически каждой квартиры или дома.

В зависимости от степени автоматизированности процесса стирки все стиральные машины подразделяются на четыре типа: СМ – стиральная машина без отжима; СМР – стиральная машина с ручным отжимом; СМП – полуавтоматическая стиральная машина, в которой стирка, полоскание, отжим, откачка воды механизированы, в некоторые модели также включены автоматические устройства для регулирования времени стирки и отжима; СМА – автоматическая стиральная машина, в ней процессы подачи воды, стирки, полоскания, откачки воды и отжима не только механизированы, но и автоматизированы.

Стиральная машина без отжима имеет наиболее простое устройство (рис. 88).

Рис. 88. Устройство стиральной машины типа СМ: 1 – стиральный бак; 2 – крышка бака; 3 – ручка реле времени; 4 – реле времени; 5 – конденсатор; 6 – электродвигатель; 7 – шнур; 8 – ременная передача; 9 – шкив; 10 – активатор; 11 – крышка со шкалой; 12 – тепловое реле.

Машины типа СМ («Малютка», «Фея», «Алеся» и т. п.) относятся к классу малогабаритных. Устанавливаются машины подобного типа на специальную подставку, надеваемую на борта ванны. Такие машины просты как в устройстве, так и в управлении. Они оснащены реверсивным циклическим реле времени, которое обеспечивает работу машины по следующему циклу: рабочий период вращения электродвигателя в одну сторону (50 с) – пауза (10 с) – рабочий период вращения электродвигателя в другую сторону (50 с) – пауза (10 с). Реле позволяет регулировать время стирки в интервале 1–6 минут.

Защита электродвигателя осуществляется тепловым реле, оно останавливает двигатель при перегрузке машины или заклинивании активатора.

Устройство стиральной машины типа СМР (рис. 89) схоже с устройством машины типа СМ.

Рис. 89. Устройство стиральной машины типа СМР: а – общий вид; б – продольный разрез; 1 – корпус; 2 – стиральный бак; 3 – уровень заполнения бака водой; 4 – ручка; 5 – валики ручного отжима; 6 – регулировочный винт отжима; 7 – пружина; 8 – рукоятка отжимного устройства; 9 – реле; 10 – активатор; 11, 12 – сливной и соединительные шланги; 13 – шнур; 14 – решетка; 15 – насос; 16 – электродвигатель; 17 – рама; 18 – скоба для удержания машины при отжиме; 19 – ролик.

Конструкция и принцип работы СМР таковы. Верхние 2/3 корпуса занимает стиральный бак, в котором на валу установлен дисковый активатор, приводящий воду во вращательное движение. На другом конце вала, удерживающего активатор, расположен центробежный насос, который при необходимости откачивает воду из бака; вал приводится в движение электродвигателем посредством ременной передачи. Электродвигатель установлен на наклонной раме таким образом, что его можно перемещать по ней, регулируя натяжение приводного ремня.

К сети электромотор стиральной машины подключают с помощью шнура со штепсельной вилкой, а включают нажатием пускового реле, которое останавливает электромотор через определенный промежуток времени. Для удобства транспортировки машина оснащена ручками для переноски и роликами для перекатки, а чтобы она сохраняла устойчивость во время отжима, ее удерживают ногой за скобу.

Устройство ручного отжима монтируется на корпусе машины сверху. Оно представляет собой два валика с резиновым покрытием, прижатых друг к другу плоской пружиной. В движение валики приводятся с помощью рукоятки.

Размеры стирального бака и мощность мотора (350 Вт) рассчитаны на одновременную загрузку до 1,5 кг сухого белья.

Устройство полуавтоматических машин типа СМП (рис. 90) несколько сложнее, так как в них выше уровень механизации процессов стирки, отжима и откачки воды.

Рис. 90. Устройство стиральной машины типа СМП: а – продольный разрез; б – панель управления; 1 – стиральный бак; 2 – активатор; 3 – электродвигатель привода активатора; 4 – бак центрифуги; 5 – электродвигатель привода центрифуги; 6 – центрифуга; 7 – насос; 8 – клапан; 9 – патрубки; 10 – указатель уровня жидкости; 11 – ручка управления работой узла стирки; 12 – ручка управления узла отжима; 13 – ручка переключения режимов стирки.

Конструктивно стиральная полуавтоматическая машина разделена на два узла: стирки и отжима. Узел стирки состоит из стирального бака с поддоном, активатора (лопастного диска), который закреплен на боковой стенке стирального бака; на поддоне устанавливается привод активатора с электродвигателем. Вращательные движения активатору передаются от электродвигателя посредством ременной передачи.

К узлу отжима относятся бак центрифуги, ко дну которого на амортизаторах подвешен электродвигатель привода центрифуги, сама центрифуга, закрепленная на валу двигателя, и насос, установленный на нижнем щите электродвигателя.

Между собой узлы соединены системой патрубков с клапаном.

Для управления процессами стирки и отжима на верхней крышке корпуса установлены три ручки: ручки управления стиркой и отжимом, которые снабжены часовыми механизмами (реле времени), автоматически отключающими соответствующие электродвигатели через определенное время, и ручка установки режима стирки.

Суммарная мощность электродвигателей – 500–600 Вт. Двигатель активатора развивает скорость вращения от 600 до 1500 оборотов в минуту.; скорость вращения центрифуги – до 3000 оборотов в минуту. Если в процессе эксплуатации возникнет необходимость демонтировать электродвигатели (для производства ремонтных работ), то вновь осуществить их подключение можно, руководствуясь схемой, изображенной на рис. 91.

Рис. 91. Принципиальная схема подключения электродвигателей стиральной машины типа СМП.

Благодаря специальной конструкции лопастей активатора при его вращении по или против часовой стрелки в стиральном баке создается поток раствора разной мощности (разной степени активации). Поэтому в СМП предусмотрено два режима стирки:

– жесткий (I) – более интенсивный поток раствора, создаваемый вращением активатора против часовой стрелки;

– бережный (II) – менее интенсивный поток раствора, создаваемый вращением активатора по часовой стрелке.

Максимальная единовременная загрузка зависит от марки машины и достигает 3 кг сухого белья при жестком и 2 кг сухого белья при бережном режиме стирки.

Самыми совершенными на сегодняшний день бытовыми стиральными машинами являются машины типа СМА. Отечественные автоматические машины предусматривают до 12 программ, которые позволяют автоматизировать процессы заливки и откачивания воды, нагрева ее до заданной температуры, замачивания белья, введения нужного количества моющих средств. Такие машины самостоятельно (в соответствии с заданной программой) стирают, полощут и отжимают белье.

Согласно существующим правилам на подключение автоматических стиральных машин к электрической сети и системе водоснабжения необходимо получить разрешение электроснабжающих и коммунальных служб.

Как правило, чем больше операций может выполнять та или иная стиральная машина, тем сложнее ее устройство и, соответственно, труднее произвести ее ремонт. Но существует ряд стандартных для машин всех типов неполадок, с которыми вполне под силу справиться домашнему мастеру.

Если при включении реле времени электродвигатель (электродвигатели) не работает, то, возможно, в сети отсутствует напряжение или неисправна штепсельная розетка (проверить нужно индикаторной отверткой или включив в эту же розетку заведомо исправный электроприбор); а может быть, есть неполадки со шнуром питания (нужно прозвонить тестером шнур – возможно имеется обрыв жилы); вероятны неисправности в самом реле времени (его следует заменить).

Если при включении реле в положение «Стирка» электродвигатель гудит, но активатор не вращается, то скорее всего не зафиксировано положение ручки «Режим». Для устранения данной неисправности следует отключить реле стирки, ручку «Режим» установить строго на требуемую цифру и вновь запустить электродвигатель.

Если в процессе стирки в баке центрифуги уровень пены раствора достигнет дна самой центрифуги, то она не будет набирать обороты. Чтобы ликвидировать подобную неисправность, необходимо вынуть вставку горловины центрифуги, отвернуть гайку крепления (поворотом против часовой стрелки), снять шайбу и саму центрифугу и вынуть из отверстия вала штифт. После этого нужно откачать воду из бака центрифуги в бак стиральный, удалить пену и установить все снятые детали на место (в обратной последовательности). Внимание! Перед разборкой и сборкой обязательно следует отключить машину от сети.

В перетекании раствора из стирального бака в бак центрифуги может быть повинен засорившийся клапан. Его следует промыть, для чего в оба бака заливают по 4–5 л горячей воды и включают реле отжима на 2–3 минуты. Если ликвидировать перетекание промыванием клапана не удается, то скорее всего произошел заворот мембраны клапана. Чтобы восстановить нормальную работу насоса, необходимо удалить из машины воду, отключить ее от электрической сети, разобрать клапан и установить мембрану в правильное положение.

При признаках течи раствора из машины необходимо установить ее причину: если подтекают соединения шлангов и патрубков, то для устранения течи достаточно подтянуть хомуты в местах соединений; если причиной течи является прохудившийся шланг, его следует заменить на новый. Если течь возникла по причине нарушения герметичности диафрагмы, находящейся под дном бака центрифуги, то самостоятельно устранить такую неполадку в большинстве случаев невозможно, поэтому лучше всего вызвать мастера.

Появление некоторой вибрации в момент запуска и остановки центрифуги не является неисправностью, это вполне нормальное явление.

Как и любой другой электробытовой прибор, стиральная машина нуждается в соблюдении правил эксплуатации, а именно:

– хранить и эксплуатировать стиральную машину допустимо в помещениях с температурой окружающего воздуха не ниже 5 °C;

– не следует перегружать машину сверх нормы;

– не допускается длительная работа машины без воды, поскольку это значительно сокращает срок службы уплотняющих манжет узлов машины (узла активатора, насоса, а также диафрагмы бака центрифуги);

– электрооборудование машины следует оберегать от проникновения мыльного раствора, воды;

– после использования машины ее бак (или баки) следует промыть чистой горячей водой для удаления остатков моющих средств и тщательно вытереть насухо;

– во избежание заклинивания узлов стирки и отжима рекомендуется один раз в 2–3 месяца смазывать подшипники электромоторов.

Принцип устройства и работы приборов, объединенных общим назначением – нагревать воду, одинаков. Разница заключается лишь в их конструктивных особенностях.

Основу этих приборов составляет трубчатый электронагреватель – ТЭН (рис. 92), который представляет собой тонкостенную металлическую трубку из углеродистой стали марки 10 или 20 с заключенной в ней спиралью из проволоки с очень высоким удельным электрическим сопротивлением.

Рис. 92. Устройство трубчатого электронагревателя (ТЭНа): 1 – тонкостенная трубка (оболочка); 2 – спираль; 3 – контактный стержень; 4 – изолятор; 5 – слой мастики; 6 – фарфоровая втулка; 7 – контактная гайка; L – общая длина ТЭНа; I акт – активная (рабочая) длина ТЭНа; I к – длина контактного стержня; d тр – внутренний диаметр трубки; d сп – диаметр спирали; d сп. нар. – наружный диаметр спирали; d – диаметр провода; h – шаг спирали.

Концы спирали подключены к стержням, которые выходят из герметически закрытой трубки и служат контактами для подключения ТЭНа к сети. Во избежание замыкания спирали на корпус трубки последнюю наполняют сыпучим изолятором, хорошо проводящим тепло и абсолютно не проводящим электрический ток (кварцевым песком или кристаллической окисью магния – так называемым периклазом). Заполняющий трубку изолятор под большим давлением превращается в монолит, поэтому он не только выполняет изоляционную функцию, но и надежно фиксирует спираль по оси трубки.

ТЭН – достаточно универсальный прибор, предназначенный для использования в различных водонагревательных устройствах. Поэтому в зависимости от назначения ТЭНы изготавливаются из различных материалов (в том числе и тугоплавких) и всевозможных форм (после опрессовки трубку можно изгибать любым образом).

Температура рабочей поверхности ТЭНов имеет достаточно широкий диапазон: от 450 °C (для бытовых электронагревательных приборов) до 800 °C (для нагрева жиров, масел, легкоплавких металлов в промышленных установках). Средний срок службы ТЭНов при правильной эксплуатации – до 10 000 часов непрерывной работы.

Поскольку, как уже было сказано, существует большое количество видов ТЭНов, при их покупке следует особое внимание обращать на маркировку, где указаны не только метрические параметры его элементов, но и номинальная мощность в кВт и напряжение в В, материал трубки, среда, для которой ТЭН предназначен, а также вид климатического исполнения по ГОСТу.

Среди недостатков ТЭНов следует отметить их высокую металлоемкость, использование в них дорогостоящих материалов (нихрома, нержавеющей стали) и, как следствие, большую стоимость. Кроме того, ремонту ТЭНы не подлежат.

Простейшим бытовым водонагревательным прибором, в котором используется ТЭН, является электрокипятильник; по сути, кипятильник – это ТЭН с ручкой и шнуром. Ручка кипятильника имеет крюк (или сама выполнена в виде крюка), благодаря чему кипятильник укрепляют на краю емкости, в которой нагревается вода.

Всевозможные электрические чайники, самовары, кофейники представляют собой емкости для нагрева воды, в нижнюю часть которых вмонтирован ТЭН той или иной формы.

При устройстве на дачном участке горячего душа зачастую используют аккумуляционные водонагреватели низкого давления (типа ЭВАН) все с тем же трубчатым нагревательным элементом мощностью до 1,24 кВт. Схема его подключения к водопроводной трубе и разбрызгивателю душа показана на рис. 93.

Рис. 93. Устройство электроводонагревателя типа ЭВАН: 1 – емкость для воды; 2 – теплоизоляционный кожух; 3 – трубка смесителя; 4 – терморегулятор; 5 – смеситель; 6 – патрубок для ввода холодной воды; 7 – сигнальная лампа; 8 – электрошнур; 9 – ручка регулятора температуры; 10 – ТЭН.

Выпускаются нагреватели ЭВАН емкостью 10, 40 и 100 л. Прогрев воды до температуры, на которую установлена ручка терморегулятора, происходит, соответственно, за 1, 2, 3, и 7, 8 часов.

Исправность и продолжительность срока службы электрических водонагревательных приборов зависит от того, насколько правильно их эксплуатируют и ухаживают за ними. Правила эксплуатации подобных приборов несложны, поэтому запомнить и придерживаться их не составит особого труда.

Следует помнить, что приборы, предназначенные для нагрева воды (электрочайники, кофейники и пр.), можно включать в электросеть только в том случае, когда они заполнены водой не менее чем на 1/3 своего объема, в противном случае ТЭН перегорит (а ремонту, как известно, он не подлежит).

На нагревательной трубке кипятильника имеются специальные риски, указывающие нижнюю и верхнюю границы заполненности емкости водой перед включением кипятильника в электросеть. Если вода не доходит до нижней риски, то можно сжечь прибор; если вода поднимается выше верхней риски, то есть вероятность короткого замыкания.

Резкий перепад температур неблагоприятно действует на спираль ТЭНа, поэтому нельзя выливать воду из чайника, самовара и т. д. до оголения ТЭНа, пока он не остыл. Также не следует наливать или доливать холодную воду на нагретую поверхность трубчатого нагревателя.

Длительная эксплуатация водонагревательных приборов (особенно при жесткой воде) приводит к образованию на поверхности ТЭНа накипи (осадка минеральных солей), что снижает теплопроводность и ведет к нерациональному перерасходу электроэнергии. Поэтому накипь периодически следует удалять, воспользовавшись одним из предлагаемых рецептов:

– в 1 объемную часть соляной кислоты осторожно влить 4 объемные части воды; полученным раствором ополоснуть внутреннюю поверхность емкости прибора и поверхность ТЭНа, после чего прибор тщательно промыть чистой водой;

– если чайник пластмассовый, то вместо довольно агрессивной соляной кислоты лучше использовать мягкую лимонную. Для этого необходимо вскипятить в чайнике 0,5 л воды и добавить 25 г порошка лимонной кислоты. Оставить отмокать в течение 15 минут, после чего тщательно ополоснуть чайник чистой водой;

– можно залить в чайник 0,5 л (или до полного покрытия ТЭНа) 8 %-ный белый уксус, оставить на 1 час без кипячения, затем жидкость слить, а чайник промыть чистой водой;

– можно использовать и народное средство – засыпать в емкость чистые картофельные очистки и залить водой, прокипятить, удалить очистки и ополоснуть емкость с ТЭНом большим количеством чистой воды.

А теперь о неисправностях электрических водонагревателей.

Если прибор подключен к сети, его шнур, вилка и штепсельная розетка исправны, но вода не нагревается, нужно проверить нагревательный элемент (ТЭН), а точнее, исправность его контактных соединений. Для этого отключают прибор от сети, удаляют из емкости всю воду, просушивают. Затем следует отвернуть винты крепления поддона и снять его (так нагревательный элемент будет более доступен).

Очень часто причина неисправности скрывается в нарушении контактов в местах подсоединений выводов нагревательного элемента; поэтому в первую очередь проверяют именно их: отворачивают крепящие винты и снимают зажимную шайбу. Если соединения действительно нарушены, то их восстанавливают.

Если же с контактами все в порядке, то, возможно, неисправен сам нагревательный элемент, его следует заменить: контакты выводов ТЭНа размыкают, ТЭН заменяют на новый.

Пылесос не относится к электрическим приборам первой необходимости, таким, как, например, утюг или холодильник. И все-таки наличие пылесоса в доме или квартире значительно облегчает жизнь домашним хозяйкам, помогая им в уборке.

А ведь немногим более века назад люди и понятия не имели, что для уборки жилища могут быть какие-либо еще приспособления, помимо веника и влажной тряпки. Поэтому появление в самом конце прошлого века в США прибора, представляющего собой насос с ручным приводом и соплом-метелкой для сбора пыли, стало поистине революционным событием. Обслуживали первый пылесос два человека: один отвечал за работу насоса – крутил ручку, другой – собирал пыль соплом-метелкой; размер такого пылесоса был внушительным: его высота достигала 1,5 м.

Современный пылесос – достаточно портативное (по сравнению с первым) устройство. Его воздуховсасывающий аппарат состоит из вентилятора, вращаемого коллекторным электродвигателем, и камеры с отверстием для всасывания воздуха. Всасывание пыли происходит за счет того, что вентилятор создает разряжение воздуха внутри камеры.

В зависимости от пути, который проходит воздушный поток внутри корпуса пылесоса, они бывают прямоточными и вихревыми.

В пылесосах прямоточного типа всасываемый воздух, несущий пыль и мелкий мусор, напрямую поступает в матерчатый фильтр (мешок для сбора мусора). Оставив на фильтре весь мусор, как крупных, так и мелких фракций, воздушный поток поступает на электродвигатель, охлаждая его. Далее воздух вентилятором отсасывается из камеры наружу.

На протяжении всего пути воздушного потока (от входного до выходного отверстия) его направление не меняется, отсюда и название пылесосов данного типа – прямоточные.

В пылесосах вихревого типа воздушный поток вместе с всасываемым мусором обтекает нижнюю часть электродвигателя и под действием центробежной силы освобождается от мусора и наиболее тяжелых частиц пыли. Затем воздушный поток попадает на фильтр, где происходит его окончательная очистка, после чего воздух выводится наружу.

В современных пылесосах часто применяется двойная система очистки: вместо одного матерчатого используются двойные фильтры, которые располагаются последовательной цепью. Первый фильтр – фланелевый – удерживает мусор и крупные частицы пыли; второй – миткалевый – освобождает воздушный поток от мелких частиц пыли. Разумеется, качество очистки воздушной струи в таких пылесосах значительно выше.

По функциональному назначению они разделяются на ручные пылесосы-щетки, автопылесосы и напольные пылесосы. Друг от друга они отличаются размерами, мощностью и количеством насадок, принцип же действия их в основном одинаков, за исключением некоторых моментов. В автопылесосах имеется устройство, позволяющее подключать их к аккумулятору автомобиля.

А напольные пылесосы, помимо своего прямого назначения, используются в качестве нагнетающего компрессора: если гофрированный шланг подсоединить не к входному отверстию, а к выходному, то с помощью специальной насадки, входящей в комплект пылесоса, можно производить малярные работы (побелку и покраску).

С какими неполадками можно столкнуться в процессе эксплуатации пылесосов?

После 250–300 часов работы пылесоса изнашиваются щетки электромотора. Для их замены нужно отключить пылесос от сети, разобрать его, с электродвигателя снять колпачки щеткодержателей, удалить изношенные щетки, а на их место установить новые (если старые щетки были соединены с контактами двигателя скруткой, значит следует применить этот же вид соединения; если же соединения были паяными, то лучше всего воспользоваться электропаяльником). В профилактических целях надо протирать бензином коллектор якоря электродвигателя.

В пылесосе может засориться шланг, труба или сопло насадки, поэтому пылесос перестает всасывать воздух и собирать мусор и пыль. Устранить такую неполадку очень легко: каждую из этих деталей можно прочистить длинным гладким стержнем. Чтобы предупредить засорение шланга, трубы или сопла, прежде чем приступить к уборке с помощью пылесоса, нужно собрать крупный мусор веником или щеткой.

Продолжительность срока службы пылесоса зависит от правильности его эксплуатации.

Особое внимание следует уделить уходу за фильтрами: их поверхность должна быть чистой постоянно, чтобы пыль не засоряла электродвигатель, поэтому их очистку необходимо производить после каждого применения пылесоса; стирать фильтры (пылесборники) не рекомендуется, предпочтительна сухая чистка щеткой; нельзя пользоваться поврежденным пылесборником; если на нем образовалась прореха, на нее нужно поставить заплату, желательно из того же материала.

Конструкция многих современных пылесосов предполагает использование сменных бумажных одноразовых фильтров, которые выбрасывают сразу после заполнения. Если в пылесосе одноразовые фильтры не предусмотрены, некоторое подобие их можно изготовить самостоятельно: для этого от старого капронового чулка отрезают кусок длиной несколько большей, чем длина пылесборника, один его конец завязывают узлом; полученный фильтр помещают в пылесборник. Теперь, чтобы очистить пылесос, потребуется гораздо меньше времени.

Не стоит перегружать электродвигатель: если уборка предполагает длительное пользование пылесосом, рекомендуется каждые 30 минут устраивать 10-минутные перерывы для охлаждения электродвигателя.

Гофрированный шланг пылесоса также может прийти в негодность от неправильного хранения: его нельзя складывать под углом; хранить его лучше свернутым в улитку.

Двигатель пылесоса следует оберегать от попадания влаги: категорически запрещается собирать пылесосом разлитую воду и другие жидкости.

Для ухода за паркетными, линолеумными и крашеными полами часто используется электрический полотер, оборудованный волосяными щетками, вращаемыми электродвигателем, развивающим высокую частоту вращения.

Двигатель смонтирован в одном корпусе со щеткодержателем.

В полотерах предусматривается также отсос пыли, которая поднимается вращающимися щетками при натирке полов.

Перед натиркой предварительно наносят на пол мастику и выдерживают в течение получаса, затем наносят второй слой и вновь дают ему полчаса просохнуть. При необходимости наносят третий слой с таким же интервалом. Затем приступают к натирке с помощью полотера.

Полотер имеет высокую производительность. С его помощью можно обработать за 1 час около 80 м 2 пола. Нажимать при работе на штангу полотера не следует, рабочий агрегат полотера перемещают по натираемой поверхности плавными возвратно-поступательными движениями.

После натирки можно произвести полировку пола, для чего на щетках укрепляют полировочные шайбы и повторяют процесс обработки пола до получения необходимого блеска. При загрязнении натирочныещетки и полировочные шайбы их промывают водой с мылом или стиральным порошком, прополаскивают и сушат. Эту процедуру повторяют периодически.

Мощный электродвигатель полотера при длительной работе нагревается, поэтому через каждые 30–40 минут непрерывной работы его необходимо отключать на 20 минут. После остывания двигателя можно продолжать работу.

Чтобы щетки не загрязнялись пылью при хранении, полотер рекомендуется хранить в футляре. При этом нельзя ставить полотер на волосяные щетки, которые при длительном хранении сомнутся, что скажется на качестве натирки пола.

Раз в год подшипники подвижных узлов полотера необходимо смазывать, делается это специалистом-механиком в мастерской.

Широкое распространение сегодня получили микроволновые печи, в которых применяется совершенно иной способ тепловой обработки продуктов, чем в духовых шкафах, газовых или электрических плитах. В микроволновых печах используется энергия электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты (СВЧ-волн), генерируемых магнетроном.

Преимущества микроволновых печей широко известны: приготовляемые в них продукты не пригорают, полностью сохраняют витамины, не обезвоживаются и не ужариваются. Сам процесс приготовления блюда происходит в 4–8 раз быстрее, чем, например, на газовой плите.

Микроволновая печь при этом не нагревается, не выделяет никаких продуктов сгорания, воздух на кухне остается свежим и чистым.

Привлекательным моментом для многих является и то обстоятельство, что приготовление пищи в микроволновой печи позволяет значительно сократить употребление жиров, что часто является важным условием при диетическом питании.

В микроволновой печи можно не только готовить, но и разогревать блюда. Разогрев производится на тарелках непосредственно перед подачей к столу. Иногда применяют закрытую посуду, так как возможно выкипание продукта и загрязнение стенок печи.

В отношении посуды, применяемой для приготовления пищи в микроволновой печи, существует одно ограничение. Запрещается использовать для этой цели металлическую посуду. Это запрещение распространяется также и на посуду, имеющую металлические украшения (например, золотые ободки на краях тарелок или чашек). Пользоваться можно любой другой посудой – стеклянной, фарфоровой, фаянсовой, пластмассовой, бумажной, керамической и т. д.

Микроволновая печь позволяет приготавливать мясные блюда с разной глубиной обработки продукта, то есть слабо-, средне– и сильнопрожаренные. Это объясняется тем, что рабочие камеры микроволновых печей изготавливаются такой формы, чтобы генерируемые магнетроном СВЧ-волны многократно отражались от стенок и дна и свободно распространялись по всему объему камеры. Это обеспечивает прогревание пищи равномерно со всех сторон. Но, проникая в пищу, волны ослабляются, поэтому наружные слои обрабатываемого продукта прогреваются несколько быстрее внутренних, что позволяет, изменяя время приготовления блюда, получать разную глубину обработки.

У домашнего мастера может быть большое количество электроинструментов, если он серьезно занимается столярными работами, мастерит мебель, ремонтирует квартиру или строит своими руками загородный дом. Здесь рассказывается о некоторых из них.

Электропаяльник занимает далеко не последнее место в арсенале домашнего мастера: прокладывается ли электропроводка, производится ли ее ремонт, ремонтируются ли электродвигатели – всюду потребуются паяные соединения.

Бытовые электропаяльники могут быть с непрерывным и периодическим нагревом.

Электропаяльник непрерывного нагрева представляет собой простейшее устройство из массивного паяльного стержня (нагревательная спираль, намотанная на металлическую трубку, изолированную слоем слюдопласта), заканчивающегося паяльным жалом, жаропрочной ручки и электрошнура.

В электросхему паяльника периодического нагрева включен понижающий трансформатор, который препятствует перегреву паяльного жала. Конструкция такого паяльника изображена на рис. 94.

Рис. 94. Электропаяльник периодического нагрева: 1 – трансформатор; 2 – корпус; 3 – шина; 4 – паяльный стержень; 5 – сигнальная лампа; 6 – выключатель; 7 – электрический шнур.

Паяльный стержень прибора периодического нагрева выполнен из толстой проволоки в виде петли; он имеет очень небольшую массу, поэтому его нагрев до рабочей температуры осуществляется за несколько секунд.

Диапазон мощности электропаяльников достаточно широк: от 10–26 Вт для маломощных радиомонтажных до 40–65 Вт для электротехнических и до 100 Вт для медницких паяльников.

Электродрель стала одним из самых необходимых инструментов. Без нее не обходится ни один ремонт. Ряд дополнительных насадок, которыми оборудованы последние модели, позволяет расширить диапазон применения этого инструмента.

Электродрели предназначены для сверления отверстий в стене, в массиве древесины и т. п. Этот инструмент состоит из электромотора, который через последовательную цепь креплений соединяется со шпинделем патрона для сверла. Чаще всего для этой операции используются спиральные сверла. Кроме прямого назначения, электродрель применяют для полировки, шлифовки, размешивания красок и т. д.

В ходе работы сверло должно проникать в массив постепенно, без рывков и толчков. Если необходимо сделать сквозное отверстие, то нажим на древесину по мере продвижения сверла необходимо уменьшить.

Электропилы служат для поперечного и продольного распиливания материалов, например досок и брусков. Кроме этого, ими можно производить пиление под определенным углом.

При изготовлении например, мебели, рекомендуют использовать электроножовки, в комплект которых входят различные сменные пилки, позволяющие распилить не только фанеру и дерево, но и современный листовой материал с покрытием. Электроножовка справляется с такими материалами, как твердое дерево, гипсокартон, пластик и кирпич.

Дисковые и цепные электропилы значительно сокращают затраты времени на распиловку лесоматериалов, но для выполнения тонкой работы они не годятся. Наибольшее применение находят пилы следующих марок: ИЭ-5107, К-5М, ЭП-5КМ.

Для распиливания необтесанных бревен, кряжей нужны пилы марки ЭП-К6.

В качестве режущей части у таких пил выступает пильная цепь, которая состоит из зубьев, соединенных между собой шарнирами.

Работа с перечисленными пилами требует соблюдения правил техники безопасности.

1. При пилении во влажном помещении напряжение в сети не должно превышать 36 В.

2. Транспортировать пилу можно, только поместив ее в чехол.

3. После окончания работы пилу необходимо убрать в специально отведенное для нее место.

Работая электропилой, следует помнить, что это инструмент, который является источником повышенной опасности. Купив такую пилу, прежде всего следует внимательно изучить устройство пилы и правила ее эксплуатации. Перед началом работы снимают втулку и заполняют смазкой сальник. Через каждые 25–30 часов работы смазку повторяют.

Ручная дисковая пила ИЭ-5107 имеет достаточно высокую частоту вращения диска – 2940 оборотов в минуту, что обеспечивает электродвигатель мощностью 750 Вт, поэтому ею распиливают древесные материалы толщиной до 65 мм, а специальное приспособление позволяет менять угол наклона режущей части от 0 до 45°.

Эта пила имеет электродвигатель с однофазным коллектром и работает от обычной электросети с напряжением 220 В.

Перед работой проверяют правильность заточки и разведения зубьев пилы и прочность посадки диска на шпиндель. Диск не должен иметь трещин и повреждений. В целях проверки состояния редуктора слегка проворачивают диск. Если проворачивание диска происходит с затруднением, следует сделать смазку более жидкой. Этого можно достичь, включив на 1 минуту холостой ход инструмента.

Перед тем как приступить к работе, распиливаемый материал закрепляют на верстаке. После этого правой рукой захватывают заднюю рукоятку пилы, а левой – переднюю и устанавливают режущую часть пилы на материал. Направляют пилу по намеченной линии легко и плавно, так как при резких толчкообразных движениях может заклинить диск инструмента, вследствие чего возможна поломка электродвигателя.

Если все же диск заклинило, отводят пилу назад. Это делают для того, чтобы диск вышел и набрал необходимую частоту вращения. Только после этого продолжают работу.

После окончания работы инструмент отключают и обтирают ветошью, смоченной в керосине.

Работа с электропилой требует повышенного внимания и точного соблюдения технологии работы. Отклонения от порядка работы и невнимательность грозят обернуться серьезными травмами. Поэтому, если обнаружено какое-либо отклонение от нормальной работы электропилы, ее следует немедленно выключить и разобраться с причиной отказа. Если поломка серьезная, лучше всего обратиться за помощью в специализированную мастерскую.

Электрорубанки используют для выравнивая поверхности древесной плиты или доски вдоль волокон. Строгание поверхности производят вращающимися фрезами, которые приводятся в движение электромотором. Опускающаяся и поднимающаяся передняя лыжа изменяет глубину проникновения режущей фрезы в массив древесины. Если снять защитный кожух и закрепить рубанок на верстаке, то получится станок, который часто используется в деревообрабатывающем производстве.

Электрорубанок ИЭ–5707А помогает достаточно быстро обработать поверхность большой площади. Рубанком можно производить обработку древесной поверхности шириной 100 мм и глубиной 3 мм. Его режущими элементами являются вращающиеся фрезы, приводимые в действие электромотором. Можно варьировать глубину обработки. Электрорубанок может работать от бытовой сети. Перед работой с электрорубанком обязательно закрепляют доску на верстаке. Передвигают рубанок только по направлению роста волокон и следят за тем, чтобы стружка и опилки не попадали под лыжи. После двух-трех проходов делают перерыв, во-первых, чтобы проверить степень обработки детали, а во-вторых, чтобы избежать перегрева электромотора инструмента. Ножи рубанка затупляются через 2–3 часа работы, и качество строгания становится значительно хуже. При перерыве в работе ставят рубанок на бок или лыжами вверх.

Стружка и опилки могут попасть под направляющие рубанок лыжи, тогда глубина среза древесного слоя может измениться, поэтому надо следить за этим.

Причинами неравномерной обработки поверхности древесины может быть неправильное и неравномерное расположение фрез и затупление их режущей части. Возможно также и забивание скользящей поверхности большим количеством опилок или стружки.

Перегрев мотора электрорубанка и выход его из строя может произойти из-за нажатия на инструмент сверху во время работы и от отсутствия смазки в сальниках.

Обрабатываемая электрорубанком поверхность не всегда получается ровной и гладкой. Первый дефект возникает при неправильном и неравномерном расположении режущих фрез в пазу относительно уровня лыж. Второй дефект является результатом использования тупых фрез.

Меры безопасности при работе с электрорубанком заключаются в основном в исправности проводки, в осторожном обращении с режущим инструментом и в выключении инструмента на время перерыва.

После работы электрорубанком необходимо вынуть фрезы из пазов, очистить их керосином и уложить инструмент в коробку.

Электродолбежник используют для выборки древесины под прямоугольные гнезда для крепления деталей. Основная часть этого инструмента – долбежная цепь, которая состоит из небольших резцов, связанных между собой шарнирами.

Для получения гнезд различных размеров необходимо только поменять пластинку, на которой крепится долбежная цепь, глубину же выборки регулируют с помощью опускания ручки.

Чтобы получить ровные края гнезда крепления, сначала затачивают или зачищают резцы, а только потом готовят станок к работе. Затем закрепляют доску или деталь на верстаке, устанавливают на ней станок и включают его.

Если закрепить электродолбежник на верстаке, получится неподвижный станок. При работе с долбежным станком необходимо соблюдать меры предосторожности. Прежде всего они заключаются в правильном креплении долбежной цепи, исправности электропроводки, правильной подаче массива древесины при использовании закрепленного станка. Если станок не закреплен, то обязательно следят за тем, чтобы хорошо был закреплен брусок. Нельзя работать с незаземленным станком.

В сельской местности, где нет централизованного водоснабжения, среди домашнего электрооборудования наверняка есть электрический насос для поднятия воды из колодцев и скважин.

Конструктивно любой электронасос состоит из двух частей: двигателя, работающего от электросети, и собственно насоса. По принципу действия различают два типа насосов: центробежные («Кама», «Агидель», «Урал») и вибрационные («Малыш», «Струмок», «Родничок»).

Механизм центробежного насоса (рис. 95) состоит из рабочего колеса с лопастями, всасывающего трубопровода и приемного устройства с обратным клапаном.

Рис. 95. Электронасос центробежного типа «Кама»: 1 – подставка; 2 – основание корпуса; 3 – прокладка; 4 – помехоподавляющее устройство; 5 – электродвигатель; 6 – крышка насоса; 7 – сальник; 8 – рабочее колесо; 9 – приемное устройство.

Забор воды из водоносной жилы, колодца или водоема и ее транспортировка к месту потребления осуществляются следующим образом: при вращении рабочего колеса во всасывающем патрубке образуется вакуум, за счет чего вода непрерывно поступает во всасывающий трубопровод и под воздействием центробежной силы выбрасывается из корпуса насоса в напорный трубопровод, по которому поступает в резервуар или на раздачу.

Обязательным условием работы центробежных насосов является наличие воды в рабочем колесе и всасывающем трубопроводе перед включением его в сеть. Для удержания воды в этих деталях на то время, пока насос бездействует, предназначено приемное устройство, снабженное фильтром и обратным клапаном. При установке насоса необходимо проследить за тем, чтобы приемное устройство было расположено строго вертикально, поскольку обратный клапан закрывается под действием собственного веса. Прежде чем запустить насос в работу впервые или после ремонта, в его корпус следует предварительно налить воду.

Для того чтобы оградить электродвигатель от попадания на него влаги, вал, выходящий из насоса для насадки электродвигателя, уплотнен сальником, который состоит из двух резиновых манжет и вставки между ними; крепится сальник с помощью двух шайб и стягивающей гайки.

Чтобы КПД центробежного насоса был максимальным, зазор между выступами рабочего колеса и расточками в крышке и корпусе насоса не должен превышать 0,15 мм. Производительность центробежных насосов – до 1,5 м 3 /ч; рассчитаны они на напор в 17 м, максимальная высота всасывания – до 7 м.

Действие насосов вибрационного типа основано на использовании электромагнитных колебаний: под действием частоты тока электромагнит создает колебания, передаваемые клапану-поплавку, мембрана которого начинает вибрировать, захватывая воду из водоносного слоя и проталкивая ее по трубопроводу. Конструкция клапана препятствует обратному току воды.

При работе насос вибрационного типа должен быть полностью погружен в воду (рис. 96).

Рис. 96. Установка электронасоса вибрационного типа: а – в обсадной трубе скважины; б – в колодце; 1 – насос; 2 – кольцо; 3 – связка провода со шлангом; 4 – капроновая подвеска; 5 – пружинная подвеска; 6 – провод; 7 – шланг.

Рабочие параметры электронасосов вибрационного типа: мощность – до 300 Вт, напор – до 40 м, максимальная высота всасывания – до 40 м, производительность – от 0,5 до 1,5 м 3 /ч (в зависимости от марки), время непрерывной работы – 2 часа (после чего устраивается перерыв на 15–20 минут).

Несомненно, перечень бытовой электротехники не ограничивается лишь теми приборами, о которых здесь велась речь. Наверняка у многих имеются вентиляторы, фены, конвекторы, сплит-системы, посудомоечные машины, однако все эти устройства являются приборами достаточно сложными (и дорогостоящими), чтобы пытаться самостоятельно производить их ремонт, не обладая специальными знаниями. А о том, как устранить мелкие неполадки в виде испорченного электрошнура или штепсельной вилки, сказано уже достаточно.

Заканчивая разговор о бытовых электроприборах, хочется еще раз напомнить, что качество работы и продолжительность срока службы зависят не только от их технических характеристик, но и от отношения к ним. Поэтому следует запомнить некоторые полезные советы по уходу за домашними электрическими приборами и электропроводкой.

1. Неожиданное отключение света в квартире еще не повод, чтобы лезть в общий электрощиток в поисках причины. Для начала лучше убедиться, что неисправность не скрыта во внутренней электропроводке. Самый простой способ – побеспокоить соседей, поинтересоваться наличием электричества у них. Если беда общая, значит, неисправность кроется в наружной проводке, и единственное, что можно сделать, – вызвать мастера из ДЭЗа.

Если же у соседей с электричеством полный порядок, следует приступить к поиску неполадок во внутренней электропроводке.

2. Зачастую срабатывание автоматических выключателей или плавких предохранителей происходит не из-за короткого замыкания, а от перегруженности домашней электролинии (то есть суммарная мощность всех приборов, подключенных к сети, очень велика); иными словами, сила тока, необходимая для питания включенных приборов, больше той, на которую рассчитаны предохранители. Поэтому при срабатывании предохранителей не нужно сразу же бежать на поиски короткого замыкания, разумнее заняться расчетами.

Предположим, суммарная мощность одновременно работающих приборов – 2500 Вт. Если напряжение в сети 220 В, то сила тока, необходимая для питания приборов, – 2500: 220 = 11,4 А. Поэтому если предохранители на электросчетчике или щитке рассчитаны на 10 А, то дело вовсе не в коротком замыкании – следует установить предохранители, рассчитанные на большую силу тока.

Но при оснащении счетчика или щитка предохранителями, рассчитанными на силу тока большую, чем позволяет электропроводка, можно избавиться от вылетающих пробок, а от вышедшей из строя электропроводки (по причине сгорания проводов) – вряд ли получится.

3. Не стоит спешить ремонтировать сложные бытовые электроприборы самостоятельно, если нет уверенности, что все получится. Ведь вполне может быть, что результатом ремонтных экспериментов окажется абсолютно непригодный к использованию прибор и горстка лишних запасных частей, оставшихся после сборки.

Целесообразнее ремонт сложной техники поручить специалистам.

В предыдущей главе среди конструктивных элементов многих приборов назывались электродвигатели, однако о неполадках двигателей не было написано ни слова. Вопрос этот достаточно емкий и заслуживает выделения в отдельную главу. Настоящая глава целиком посвящена электродвигателям: их классификации, устройству, рабочим параметрам, правилам эксплуатации.

В зависимости от вида тока, используемого в электрической машине, все двигатели подразделяются на двигатели постоянного и переменного тока, а также универсальные (коллекторные). Каждый тип двигателей имеет как достоинства, так и недостатки.

Устройство двигателей переменного тока более простое, следовательно, и работать с ними значительно легче. Однако регулировать частоту вращения таких двигателей практически невозможно. Это ограничивает область их применения приборами, в которых нет необходимости регулировать частоту вращения, например в электропилах и подобных механизмах.

Конструктивно в самом общем виде электрические двигатели переменного тока состоят из двух главных частей: неподвижной части – статора и вращающейся части – ротора (рис. 97).

Рис. 97. Устройство трехфазного двигателя серии 4А: 1 – вал; 2 – фиксирующая шпонка; 3 – подшипник; 4 – статор; 5 – обмотка статора; 6 – ротор; 7 – вентилятор; 8 – коробка выводов; 9 – лапа.

Выпускают их однофазными и многофазными, а потребляемая мощность находится в диапазоне от 0,2 до 200 кВт и более.

Конструкция двигателей постоянного тока также включает в себя подвижную часть – якорь и неподвижную – статор. Обмотки статора и якоря в этих двигателях могут быть соединены последовательно, параллельно и комбинированно. Их неоспоримое преимущество перед двигателями переменного тока – возможность регулирования частоты вращения. Используются они в основном в промышленных установках, где существует точное ограничение частоты вращения.

В бытовых электроприборах – холодильниках, пылесосах, соковыжималках и т. п. – используются универсальные коллекторные двигатели, рассчитанные на работу как от переменного тока частотой 50 Гц (напряжением 127 и 220 В), так и от постоянного тока (напряжением 110 и 220 В).

Коллекторные двигатели обладают невысокой мощностью – до 600 Вт; максимальная частота вращения – до 8000 оборотов в минуту. Частота вращения в них регулируется изменением величины подводимого к их обмоткам напряжения: если двигатель маломощный, то изменение напряжения производят подключением реостата; для двигателей более мощных используется трансформатор.

Преимуществом коллекторных двигателей является прежде всего их универсальность. К недостаткам же следует отнести невозможность работы на малых нагрузках, то есть вхолостую (двигатель в таком режиме перегревается); низкий КПД при работе на переменном токе; возникновение радиопомех при работе двигателя. Правда, последний недостаток можно уменьшить, если обмотку возбуждения симметрировать, то есть включить с обеих сторон якоря.

Поскольку существует большое количество типов и марок электродвигателей, привести в этой книге все их технические параметры не представляется возможным. Да этого и не требуется, так как каждый двигатель заводского производства имеет технический паспорт, выполненый в виде металлической таблички, которая закрепляется непосредственно на корпусе двигателя. А вот правильно прочесть этот паспорт нужно уметь.

В паспорте двигателя указываются все его технические характеристики, необходимые для его подключения, а именно: тип двигателя; его заводской номер; вид тока, от которого работает двигатель; номинальная частота переменного тока (в Гц); номинальная полезная мощность на валу двигателя; коэффициент мощности; вид соединения обмотки статора и необходимое в каждом из этих случаев напряжение сети (в В); потребляемый ток при номинальной нагрузке (в А); режим работы по длительности; частота вращения при номинальной нагрузке; номинальный коэффициент полезного действия; степень защиты; а также ГОСТ, класс изоляции обмотки, масса и год выпуска.

Доскональное описание устройства всех типов электродвигателей целью этой книги не является. Поскольку ремонт электродвигателей – дело сложное, требующее не только специальных знаний, но и наличия нужного оборудования, то его лучше поручить мастерам. Задачей же домашнего электрика является обеспечение правильной эксплуатации исправного двигателя.

Несомненно, домашний электрик должен уметь правильно подключить электродвигатель к сети, и основная загвоздка здесь – количество выводов различного рода обмоток: их достаточно много, в них трудно разобраться. Большую помощь окажет знание условных унифицированных обозначений, применимых к отечественным электродвигателям.

Наибольшую сложность представляет подключение двигателя постоянного тока; здесь количество выводов может быть больше десяти. Обозначаются они начальными буквами слов, отражающих их функциональное назначение:

Я1 и Я2 – начало и конец обмотки якоря;

К1 и К2 – начало и конец компенсационной обмотки;

Д1 и Д2 – начало и конец обмотки добавочных полюсов;

С1 и С2 – начало и конец последовательной (сериесной) обмотки возбуждения;

Ш1 и Ш2 – начало и конец параллельной (шунтовой) обмотки возбуждения;

У1 и У2 – начало и конец уравнительного провода соответственно.

Разобраться с двигателями переменного тока, имеющими значительно меньшее количество выводов, намного проще:

– если обмотки статора трехфазных двигателей переменного тока соединены звездой, то начало статорных обмоток обозначается как С1, С2 и С3 (соответственно первой, второй и третьей фазы); нулевая точка – 0. Если статорная обмотка имеет шесть выводов, то обозначения С4, С5 и С6 указывают на концы обмоток (соответственно первой – 4, второй – 5 и третьей фазы – 6);

– если соединение обмоток статора осуществляется треугольником, то обозначения С1, С2 и С3 определяют зажимы соответственно первой, второй и третьей фаз.

Трехфазные асинхронные двигатели имеют выводы роторных обмоток, обозначаемые как Р1, Р2 и Р3 (соответственно первой, второй и третьей фаз), 0 обозначает нулевую точку. Выводы обмоток асинхронных многоскоростных двигателей обозначаются: для 4 полюсов – 4С1, 4С2 и 4С3; для 8 полюсов – 8С1, 8С2 и 8С3. В асинхронных однофазных двигателях выводы главной обмотки обозначаются: С1 – начало, С2 – конец. Для выводов пусковой обмотки этих же двигателей приняты обозначения: П1– начало, П2 – конец.

Выводы обмотки возбудителя синхронных двигателей, которые носят название индукторов, обозначаются как И1 и И2 (соответственно начало и конец обмотки).

Для того чтобы при подсоединении выводов обмоток коллекторных машин было как можно меньше путаницы, на заводах-изготовителях и в ремонтных мастерских их помечают разными цветами: выводы обмотки якоря – белым цветом; последовательной обмотки возбуждения – красным (если она имеет дополнительный вывод, то его помечают красным и желтым цветами); параллельной обмотки возбуждения – зеленым. Для определения начал и концов обмоток последние всегда помечаются добавленным к основному черным цветом; таким образом получается, что начала обмоток имеют одноцветные пометки, а концы – двухцветные.

Цветовая пометка выводов обмоток электродвигателей является дополнением к буквенной. Однако в электромоторах малой мощности обмотки выполняются проводами, толщина которых не позволяет применить буквенное обозначение, поэтому цветовая маркировка является здесь основной и единственной.

В трехфазных двигателях начало первой фазы обозначается желтым цветом, начало второй – зеленым, начало третьей – красным, черный цвет указывает на нулевую точку. При шести выводах маркировка начала обмоток сохраняется, а маркировка концов производится основным цветом с добавлением черного.

Выводы обмоток асинхронных однофазных двигателей в маркировке имеют следующие цвета: начало главной обмотки обозначается красным проводом, начало пусковой обмотки – синим, в маркировке концов обмоток, как обычно, помимо основного цвета, присутствует черный.

Как известно, наши электрические сети не отличаются постоянством параметров тока. Поэтому необходимо знать, как меняются параметры электродвигателей при условиях, отличных от номинальных.

Если в сети питания трехфазного асинхронного двигателя происходит понижение напряжения (при сохранении номинальной частоты переменного тока), его вращающий момент уменьшается, а коэффициент полезного действия падает. При повышении напряжения (и сохранении номинальной частоты тока) вращающий момент растет, что приводит к перегреву двигателя и к уменьшению коэффициента полезного действия.

Как говорится, от перемены мест слагаемых сумма не изменяется. Поэтому если постоянным остается напряжение, а частота переменного тока уменьшается, то КПД по-прежнему ухудшается: частота вращения двигателя уменьшается, и он начинает греться. К аналогичному результату приводит и повышение частоты переменного тока при сохранении номинального напряжения.

Электродвигатели, как известно, бывают однофазными и трехфазными; бытовая электрическая сеть имеет одну фазу. Возникает вопрос: можно ли подсоединить трехфазный двигатель к однофазной сети. Несмотря на кажущееся неразрешимым противоречие, такое подключение осуществить можно, причем существует несколько способов.

Первые два способа подключения электродвигателей (рис. 98) основаны на использовании рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов.

Рис. 98. Схема подключения трехфазного электродвигателя к однофазной сети с помощью конденсаторов: а – при включении электродвигателя «в звезду»; б – при включении электродвигателя «в треугольник».

Пусковой конденсатор увеличивает пусковой момент, и после пуска двигателя его отключают. Но если пуск двигателя осуществляется без нагрузки, то конденсатор Сп в цепь не включают.

Для рабочего конденсатора, включаемого в цепь, необходимо рассчитать емкость. Расчет производится по формуле: Ср = К (Iном/U), где Ср – рабочая емкость конденсатора для номинальной нагрузки (в микрофарадах – мкФ); Iном – номинальная сила тока (в амперах – А); U – номинальное напряжение в однофазной сети (в вольтах – В); К – коэффициент, который зависит от схемы включения двигателя. При включении электродвигателя «в звезду» К = 2800, при включении «в треугольник» К = 4800.

За номинальную силу тока и напряжения принимают значения указанных параметров, приведенных в техническом паспорте электродвигателя.

Для подключения трехфазных двигателей к однофазной сети с помощью конденсаторов используются следующие их типы: КБГМН (бумажный, герметический, в металлическом корпусе, нормальный), БГТ (бумажный, герметический, термостойкий), МБГЧ (металлобумажный, герметический, частотный).

Если возникает необходимость произвести изменение направления вращения электродвигателя (реверсирование), то это легко сделать, переключив сетевой провод с одного зажима конденсатора на другой.

Пусковые конденсаторы могут иметь следующие технические параметры: напряжение на конденсаторе при номинальной нагрузке должно быть равно напряжению в сети (а при работе двигателя с недогрузкой напряжение на конденсаторе должно быть в 1,15 раза больше напряжения в сети); пусковая емкость должна составлять 2,5–3 рабочей емкости.

В качестве пускового конденсатора чаще всего применяется дешевый электролитический конденсатор типа ЭП. Но при использовании электролитического конденсатора следует помнить, что он обладает большим током разряда, оставаясь заряженным даже после отключения напряжения. Поэтому после каждого отключения конденсатор необходимо разрядить с помощью какого-либо сопротивления, например нескольких ламп накаливания, соединенных последовательно.

Использование конденсаторов для включения трехфазного двигателя в однофазную сеть весьма эффективно, поскольку позволяет получить мощность, составляющую 65–85 % от той, что указана в паспорте двигателя. Но здесь могут возникнуть затруднения с подбором нужной емкости конденсаторов. Поэтому гораздо большее распространение получили способы включения с применением активных сопротивлений (рис. 99).

Рис. 99. Схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть с помощью активного сопротивления: а – включение электродвигателя «в треугольник»; б – включение электродвигателя «в звезду».

Непосредственно перед подключением электродвигателя к однофазной сети следует включить пусковое сопротивление; отключают пусковое сопротивление только после того, как двигатель достигнет частоты вращения, близкой к номинальной.

К сожалению, при использовании способов включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с помощью активного сопротивления можно получить от двигателя мощность, не превышающую половины его номинальной.

В домашней мастерской, оснащенной станками с электродвигателями, возможно, потребуется подсоединить и подключить к сети двигатели постоянного тока. Для этого существует несколько схем.

Наибольшее распространение получила схема включения с помощью пускового реостата, понижающего пусковой ток, поскольку при включении двигателя возникает пусковой ток, который превышает номинал в 10–20 раз. Обмотка электродвигателя может попросту не выдержать, и это приведет к выходу из строя как самого двигателя, так и других элементов цепи.

Подключают пусковой реостат последовательно с цепью якоря (рис. 100).

Рис. 100. Схема включения в сеть двигателя постоянного тока: Л – зажим, соединенный с сетью; М – зажим, соединенный с цепью возбуждения; Я – зажим, соединенный с якорем; 1 – дуга; 2 – рычаг; 3 – рабочий контакт.

Такая схема наиболее приемлема для двигателей мощностью более 0,5 кВт.

Величина пускового сопротивления реостата рассчитывается по формуле:

где R п – пусковое сопротивление реостата (Ом); U – напряжение сети (110 либо 220 В); I ном – номинальный ток двигателя (А); R я – сопротивление обмотки якоря (Ом).

Порядок включения в сеть двигателя постоянного тока следующий:

– рычаг на реостате устанавливают на холостой контакт – 0;

– включают сетевой рубильник и переводят рычаг реостата на первый промежуточный контакт.

При этом двигатель возбудится, а в цепи якоря потечет пусковой ток, величина которого будет зависеть от большого сопротивления, складывающегося из всех четырех секций пускового реостата;

– с увеличением частоты вращения якоря пусковой ток должен уменьшиться, что позволит уменьшить и пусковое сопротивление; для этого переводят рычаг реостата на второй, затем на третий контакт и т. д., пока он не окажется на рабочем контакте (рычаг реостата нельзя долго держать на промежуточных контактах, так как пусковые реостаты рассчитаны на непродолжительное время работы и задержка их в таком режиме приводит к перегреву и выходу из строя).

Существует и порядок отключения двигателей постоянного тока от сети, поскольку выключаются они не сразу: сначала рукоятку реостата переводят в крайнее левое положение (разумеется, двигатель при этом отключится, но обмотка возбуждения все же останется замкнутой на сопротивление реостата) и только затем отключают питание двигателя. Если пренебречь подобным порядком отключения и выключить электродвигатель сразу, то в момент размыкания цепи в ней может возникнуть такое большое напряжение, что двигатель выйдет из строя.

Тот, кто по роду своей деятельности или в силу природного любопытства, имел дело с двигателями постоянного тока, непременно должен был обратить внимание на постоянное искрение, присутствующее на коллекторе двигателя во время его работы.

Само по себе искрение необязательно свидетельствует о неисправности двигателя или о невозможности его эксплуатации, поскольку причины возникновения искрения самые различные: от присутствия почернения на коллекторе или нагара на щетках до неправильной их установки и плохого прилегания щеток к коллектору или повышенной вибрации щеточного устройства.

Практика показывает, что полностью избавиться от искрения на коллекторе не удается даже в тех случаях, если щетки двигателя установлены абсолютно правильно, по заводским меркам, с плотным прилеганием их к коллектору; если отсутствует вибрация, если поверхность коллектора и щеток не имеет загрязнений, почернений и нагаров.

Задача домашнего электрика, работающего с двигателем постоянного тока, – научиться правильно определять степень допустимого искрения на коллекторе. А для этого существуют определенные нормы искрения, зная которые можно без труда отличить исправный двигатель (несмотря на наличие искрения) от того, которому нужна профилактика в ремонтной мастерской.

Нормы определяются по специально разработанной шкале классности, так называемым классам коммутации (табл. 9).

Эксплуатация двигателей 1, 1,25 и 1,5 классов коммутации возможна без ограничений.

Двигатели с искрением 2-го класса коммутации можно эксплуатировать лишь в том случае, если оно происходит только в моменты резкого увеличения нагрузки либо при работе в режиме перегрузки.

Третий класс коммутации ограничивает возможность дальнейшей эксплуатации двигателя. Если и коллектор, и щетки находятся в пригодном для работы состоянии, то такое искрение допустимо только в момент прямого включения без использования реостатных ступеней или реверсирования машины.

Опытный электрик может определить степень возможности дальнейшей эксплуатации электромотора не только по характеристике искрения и состоянию коллектора и щеток, но и по цвету искр, появляющихся на коллекторе:

– небольшие голубовато-белые искры, практически всегда присутствующие на бегающем крае щетки, допускают дальнейшую эксплуатацию двигателя без каких-либо ограничений; такие искры характерны для 1, 1,25 и 1,5 классов коммутации;

– появление удлиненных искр желтоватого оттенка свидетельствует о принадлежности искрения ко 2-му классу коммутации; дальнейшая эксплуатация двигателя возможна с небольшими оговорками;

– если искры приобрели зеленую окраску, а на рабочей поверхности щеток присутствуют частички меди, то эксплуатировать электродвигатель далее нельзя, поскольку имеется механическое повреждение коллектора двигателя.

Единственная ремонтная операция, за которую может взяться домашний электрик, не имеющий специальных знаний по электротехнике, – это замена изношенных щеток. Для этого необходимо снять крышку корпуса мотора и колпачки щеткодержателей, отсоединить изношенные щетки и установить новые, соблюдая тип соединения с контактами (скрутка или пайка).

Прочий же ремонт электродвигателей настоятельно рекомендуется поручить специалистам-профессионалам, поскольку двигатели и переменного, и постоянного тока – механизмы достаточно сложные и дорогостоящие, чтобы производить на них опыты и эксперименты.

При наличии инженерно-конструкторской жилки многое можно смастерить своими руками. В этой книге предлагается несколько достаточно простых схем, собрав которые можно не только получить удовольствие от занятия любимым делом, но и сделать вполне конкретные устройства, полезные с чисто практической точки зрения.

Сконструировали все эти приборы школьники из тульского клуба научно-технического творчества молодежи «Электрон». В свое время схемы этих устройств были опубликованы в периодических изданиях, но, поскольку издания в основном были предназначены для узкого круга специалистов, широкой известности эти устройства не приобрели.

Предлагаем широкой аудитории читателей воспользоваться схемами этих устройств.

Первым пунктом в порядке осуществления любого вида соединения проводов значится: «Освободить концы соединяемых проводов от изоляции на длину…». Для этого обычно предлагается использовать: нож, ножницы, бокорезы, но в результате такой зачистки, как правило, повреждается и сама металлическая жила. К тому же, если в изоляции провода имеется шелковая оплетка, удалить ее этими инструментами очень трудно.

А что если попробовать автоматизировать операцию по удалению изоляции с монтажных электропроводов? Приспособление, схема которого приведена на рис. 101, позволит не только быстро и качественно удалить с концов проводов изоляционную оболочку, но и сохранить их металлические жилы в неприкосновенной целостности.

Рис. 101. Устройство для удаления изоляции с монтажных проводов: 1 – нихромовая проволока; 2 – держатель; 3 – винт; 4 – текстолитовая пластина; 5 – кнопка; 6 – винт; 7 – токопроводящие провода; 8 – хомут.

Потребуется: текстолитовая пластина толщиной 6–10 мм и площадью около 120 х 30 мм; нихромовая проволока диаметром 0,7–0,9 мм, держатели, винты, кусочки электрического провода, кнопка и металлический хомут. Сборка приспособления не составит труда даже для начинающего электрика: все детали монтируются на текстолитовой пластине с помощью винтов. Теперь необходимо позаботиться о питании приспособления электрическим током. Напрямую включить его в домашнюю электросеть нельзя, из-за того что тонкая нихромовая проволока не в состоянии выдержать напряжение 220 В. Поэтому подключают устройство в сеть через трансформатор, вторичная обмотка которого рассчитана на напряжение 4–5 В при токе 4–5 А.

Если такого трансформатора под рукой нет, его можно намотать самостоятельно: за основу берется трансформатор марки ТВК-110Л-1, с которого удаляются все вторичные обмотки; затем наматывается новая вторичная обмотка, состоящая из 45 витков провода ПЭВ-1 диаметром 1,2 мм. Во время работы приспособления первичная обмотка трансформатора всегда должна быть подсоединена к сети, а ко вторичной кратковременно подключают нихромовую проволоку (замыкая с помощью кнопки цепь).

Работает устройство так: на 2–3 секунды нажимают кнопку, конец обрабатываемого провода вводят внутрь рабочей части нихромовой проволоки, провод поворачивают на 1–1,5 оборота. Отрезанную таким образом изоляцию легко удалить с помощью пинцета.

Всем, кто когда-либо сталкивался с пайкой (даже если это было еще в детстве, в кружке «Юный техник»), прекрасно известно, как важно правильно подобрать мощность электропаяльника для осуществления паяных соединений. Ведь большая мощность дает большую температуру паяльного жала, а перегрев паяльника приводит к окислению припоя, паяные соединения получаются недостаточно прочными, а при пайке полупроводниковых приборов возможно их повреждение.

Определить на глазок степень нагрева паяльника не всегда удается даже опытному мастеру, не говоря уже о начинающих электротехниках. На помощь может прийти регулятор, позволяющий в широких пределах изменять подводимую к паяльнику мощность (рис. 102).

Рис. 102. Электронная схема регулятора мощности электропаяльника и печатная плата для сборки.

Все детали регулятора мощности монтируются на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Готовый прибор помещают в корпус подставки паяльника, изготовленный из фанеры. В корпусе необходимо укрепить розетку для подключения паяльника и вывод для подключения устройства к сети. Для удобства работы на крышке этого же корпуса можно закрепить баночки с припоем и флюсом.

К такому регулятору можно подключать паяльники мощностью от 40 до 90 Вт.

Одним из пунктов программы экономии электроэнергии значилась организация рационального освещения в малопосещаемых местах.

На рис. 103 представлена принципиальная схема автомата освещения, сборка и подключение которого к сети раз и навсегда решит вопрос экономии электроэнергии на этом участке.

Рис. 103. Электронная схема автомата освещения.

Особенно удобно это устройство для лестничного освещения в подъездах многоэтажных домов и для наружного освещения во дворах частных домов.

Подобный автомат действует на достаточно простом принципе зарядки и разрядки конденсатора: при нажатии и отпускании кнопки S1 освещение начинает работать, так как на устройство Е1 начинает подаваться питание; конденсатор С2 на этот момент включения разряжен; по мере зарядки конденсатора напряжение на его верхней (по схеме) обкладке увеличивается, а когда достигает критической величины, устройство отключает освещение.

Выключатели освещения желательно оснастить неоновыми лампочками, которые помогут найти выключатель в темноте.

Технические параметры, соблюдение которых обязательно при сборке и подключении к сети автомата освещения, следующие:

– максимальная суммарная мощность лампочек в цепи – не более 2 кВт;

– тринистор V6 должен быть установлен на радиаторе с поверхностью охлаждения около 300 см 2 ;

– диоды V7–V10 устанавливаются на четырех радиаторах площадью по 70 см 2 каждый; если же мощность нагрузки не превышает 0,5 кВт, то эти диоды и тринистор можно монтировать без радиаторов.

Собранное устройство необходимо наладить (настроить) на определенное время свечения ламп. Налаживание производится путем подбора резистора R2. Если будет использоваться предложенный на схеме резистор номиналом 2,4 МОм, то длительность горения лампочек после включения будет составлять 2–3 минуты. Если необходимо, чтобы освещение работало более продолжительное время (например, нужно срочно отремонтировать замок на квартирной двери), нежели позволяет резистор, то в схеме следует предусмотреть обычный выключатель.

Устройство помещают в изолирующий корпус и размещают на одном из этажей. Кнопки S1 с неоновыми лампочками устанавливают на каждом этаже. При суммарной мощности ламп в 2 кВт сечение проводов, которыми кнопки выключателей соединяют с устройством, должно быть не менее 1,5–2 мм 2 .

При проявке фотографий, разведении рыбок в аквариуме, выращивании цветов или овощей в теплице достаточно часто приходится сталкиваться с проблемой поддержания постоянной температуры определенной среды (воды или воздуха). В этом может помочь еще один самодельный прибор – электронный терморегулятор (рис. 104).

Рис. 104. Электронный терморегулятор: а – схема; б – расположение деталей на монтажной плате.

Его основой является триггер (цепь из логических элементов D1.1, D1.2 и резисторов R4, R5), на вход которого поступает напряжение с делителя, состоящего из резисторов R1, R2 и R3 (резистор R3 одновременно служит датчиком температуры). Увеличение температуры среды приводит к тому, что сопротивление резистора R3 уменьшается, а следовательно, уменьшается и подаваемое на вход триггера напряжение, от чего последний переключается. При этом на выходе триггера устанавливается напряжение низкого уровня, транзистор V2 и тринистор V3 закрываются, и нагреватель, подключенный к выходу Х1, обесточивается.

При снижении температуры (при ее определенном значении) триггер вновь переключается, на этот раз включая нагреватель.

Значения температуры, при которых происходят переключения триггера, устанавливают с помощью переменного резистора R1; за точность поддержания заданной температуры отвечает сопротивление резистора R4 (чем меньше будет его сопротивление, тем более чутким будет прибор, однако использовать резистор сопротивлением меньше 10 кОм не рекомендуется). На схеме приведены марки элементов для использования терморегулятора при мощности нагревателя 200 Вт. Если же мощность нагревателя около 2 кВт, то используется тринистор марки КУ202М и диоды Д246 (4 штуки). Тринистор и диоды в этом случае устанавливают на радиаторах для теплоотвода.

Если для освещения дома используются светильники с люминесцентными лампами, то надо учитывать, что их стоимость (по сравнению с лампами накаливания) значительна. И хотя лампы дневного света служат достаточно долго, необходимость их замены время от времени все же возникает.

Продлить срок службы люминесцентных ламп и даже дать вторую жизнь лампам с перегоревшей нитью накала поможет бездроссельная схема их подключения к сетевому питанию. Схеме этой уже более четверти века, она достаточно популярна и приведена в этой книге (рис. 105).

Рис. 105. Схема сетевого питания люминесцентной лампы с перегоревшими нитями накала.

Следует отметить, что характеристики всех элементов предлагаемой схемы зависят от мощности самой лампы. Данные характеристики приведены в табл. 10.

Цепь из диодов VD1 и VD2 с конденсаторами С1 и С2 представляет собой двухполупериодный выпрямитель с удвоенным напряжением; при этом емкости конденсаторов определяют значение напряжения, поступающего на электроды лампы HL1 (зависимость прямая: чем больше емкость, тем выше напряжение).

В момент подключения к сетевому питанию импульс напряжения на выходе выпрямителя достигает 600 В. Сочетание диодов VD3 и VD4 с конденсаторами С3 и С4 дополнительно повышает напряжение зажигания, доводя его значение приблизительно до 900 В. При таком напряжении тлеющий разряд между электродами лампы возникает даже при отсутствии нитей накала. (У конденсаторов С3 и С4 есть и еще одна функция – они гасят радиопомехи, которые возникают при ионизационном разряде внутри стеклянной трубки лампы).

Лампа зажглась, ее сопротивление уменьшилось, следовательно, уменьшилось и напряжение на электродах лампы, что обеспечивает ее нормальную работу при напряжении около 220 В (обычный показатель для бытовых электросетей). Рабочее напряжение для лампы определяется номиналом резистора R1.

В принципе цепь из диодов VD3 и VD4 и конденсаторов С3 и С4 из схемы можно исключить, но в этом случае снижается пусковая надежность лампы (надежность зажигания).

Для составления подобной схемы потребуются следующие радиодетали:

– в качестве конденсаторов С1 и С2 используют бумажные или металлобумажные конденсаторы типа МБГ, КБГ, КБЛП, МБГО или МБГП, рассчитанные на напряжение 600 В;

– конденсаторы С3 и С4 могут быть типа КСГ, КСО, СГМ или СГО (со слюдяным диэлектриком). Они должны быть рассчитаны на рабочее напряжение не менее 600 В;

– резистор R1 – проволочный, его мощность должна соответствовать мощности включаемой лампы; можно использовать резисторы типа ПЭ, ПЭВ, ПЭВР;

– если в цепи присутствуют диоды марок Д205 или Д231 (при подключении ламп мощностью 80 или 100 Вт), то их установку следует производить на радиаторах (для отвода тепла).

Изложенная схема подключения люминесцентной лампы к сетевому питанию не только не имеет громоздкого дросселя и ненадежного пускателя, но и обеспечивает включение лампы без задержки, ее бесшумную работу и отсутствие неприятного мигания.

Подобные приборы, сконструированные по предложенным схемам, обычно не пылятся в чуланах и на чердаках, а занимают достойное место в электросети дома или в ящике с инструментами.

Человеку всегда было свойственно защищать себя, свой дом и своих близких, свое имущество от возможной опасности. Для этого он применял все доступные способы и методы. Сначала это были простейшие средства физической защиты, со временем они трансформировались в охранные сигнализации, а в настоящее время на человека работают и эффективно справляются с поставленными перед ними задачами по охране современные многофункциональные системы безопасности.

Покупая квартиру или дом, открывая магазин, организуя собственную фирму, человек сталкивается с проблемой организации безопасности. Перед ним встает задача обеспечения должного уровня охраны своих ценностей. При решении этой задачи каждый обращается, прежде всего, к своему жизненному опыту. На его основе, с учетом своей сферы деятельности и деловых контактов даются субъективные и объективные оценки вероятности угрозы.

При выборе средств безопасности обязательно должны быть учтены такие немаловажные факторы, как территория расположения объекта, нуждающегося в охране, и криминогенная обстановка в этом районе.

Наряду с нынешними коммерческими предприятиями и банками потребителями охранных систем являются и частные лица: предприниматели, фермеры, имеющие в своей собственности магазины, коттеджи, хозяйство и т. д. Все большее число российских коммерсантов в целях защиты своего бизнеса от нежелательного вмешательства со стороны конкурентов и криминальных структур прибегают к средствам системы безопасности. Об этом свидетельствует большой спрос на подобное оборудование.

Например, еще несколько лет назад видеодомофоны для многих из наших соотечественников представлялись чем-то экзотическим и недоступным. Сейчас же они пользуются большим спросом, их предлагают многие фирмы-производители. Наряду с квартирным видеодомофоном, который представляет собой несложную систему и стоит не так дорого, есть и охранные комплексы, используемые для охраны частных домов или коттеджных поселков. Подобные устройства по своей технической сложности не отстают от систем, которые задействуются для охраны серьезных организаций.

При их покупке потребитель неизбежно сталкивается с заключением договора на установку оборудования. Для защиты от недоброкачественной продукции действует обязательная государственная сертификация охранных систем.

Для максимально эффективной защиты объекта необходимо использовать средства, отвечающие определенным требованиям и имеющие специальный сертификат.

В России для охранных устройств действует Госстандарт России, соответствие которому должно подтверждаться сертификатами. Сертификаты выдают в Центре сертификации аппаратуры охранно-пожарной сигнализации Главного управления вневедомственной охраны МВД РФ (ЦСА ОПС ГУВО МВД РФ).

ГОСТ России учитывает особенности применения такой аппаратуры в нашей стране и по некоторым позициям предполагает, в отличие от западных стандартов, более жесткие требования. На оборудовании, которое прошло сертификацию, должен стоять соответствующий сертификации маркировочный знак (рис. 106).

Рис. 106. Российский маркировочный знак.

Так как большое количество передовых компаний-производителей средств безопасности, которые поставляют на российский рынок свои товары, являются американскими, вызывают интерес стандарты США. Выпускаемые там средства охраны должны соответствовать требованиям UL (Underwriter Laboratories Inc). Оборудование, изготовленное согласно этим требованиям, имеет маркировочный знак UL (рис. 107).

Рис. 107. Маркировочный знак UL.

Существуют международные стандарты, которыми сертифицируется оборудование, прошедшее различные этапы производства с предъявленными к нему определенными требованиями (рис. 108).

Рис. 108. Образец маркировки международного стандарта.

Госстандарт России постоянно ведет общий учет средств, имеющих различные сертификаты. В нашей стране все средства безопасности должны соответствовать прежде всего российским стандартам.

Определив нужный уровень охраны и приобретя необходимые технические средства защиты, очень важно надежно и правильно установить их. Иначе затраты окажутся неоправданными, так как неэффективно работающие устройства делают практически незащищенным то, что необходимо уберечь от возможной угрозы. Наличие слабого замка, непрочной двери, а также не отвечающая необходимым требованиям сигнализация, способствуют проникновению на объект злоумышленника и похищению ценностей.

Сегодня задача по охране того или иного объекта, как правило, решается комплексно. Системы сигнализации устанавливаются, прежде всего, с учетом таких факторов, как обеспечение надежности, удобства использования и возможность модернизации системы. Особое внимание уделяется противопожарной безопасности, так как, по статистическим данным, убытков от пожаров гораздо больше, чем от краж.

Но, несмотря на это, многие люди стараются не думать о возможных неприятностях. Надеясь на русское «авось», не побеспокоятся лишний раз о надежной защите и тем самым подвергают угрозе не только имущество, но и собственное здоровье. В некоторых случаях отсутствие надежных охранных мер может стоить и жизни – своей и близких людей.

Оценивая же уровень затрат на дополнительные защитные устройства или модернизацию старых, надо сказать, что это несоизмеримо малые средства в сравнении с ущербом от одного единственного взлома или пожара.

При оборудовании помещений охранными системами следует обратиться к специалистам, так как только они могут качественно выполнить монтажные работы. Установленные охранные устройства всегда должны правильно использоваться, для чего может понадобиться предварительная тренировка.

Стоит потратить на это некоторое время – тем самым можно избежать различных неприятностей и потрясений.

В вопросах обеспечения внешней и внутренней безопасности замки играют первостепенное значение. Они обеспечивают прежде всего сохранение ценностей, спокойствие и безопасную обстановку.

Определяющим фактором при выборе замка должна быть не цена, а степень его защиты. Накладной замок устанавливается снаружи на двери. Врезные замки, соответственно, монтируются в полотно двери. Накладные замки меньше ослабляют полотно двери, чем врезные, и требуют меньше времени на установку. Исключение составляют многоригельные врезные замки. При запирании двери таким замком его механизм выдвигает запирающие ригели в четырех направлениях. В этом случае запирание двери при достаточной ее прочности обеспечивает высокую устойчивость к взлому.

При производстве замков современные производители используют материалы, которые не поддаются сверлению. Это достигается применением сплавов вольфрама. Совершенствование замков год от года становится возможным из-за постоянной конкуренции производителей, с одной стороны, и повышения уровня мастерства взломщиков – с другой. В этой главе не рассматриваются механические замки, так как это не соответствует тематике книги.

Для повышения уровня защиты механические замки объединяются с электронными устройствами набора кода или считывателя. Для открывания двери с таким замком уже недостаточно наличия только ключа. Дверь откроется ключом только в случае правильного набора кода.

Кодовые замки могут быть как механическими, так и электронными. Но запирающее устройство в любом случае остается механическим. Механические замки меньше защищены от внешних воздействий, чем электронные.

В простых механических кодовых замках последовательность набора цифр не имеет значения. Это уменьшает количество комбинаций набора и понижает степень защиты таких замков. Они могут использоваться совместно с другими устройствами для условного доступа в помещение или при необходимости ограничения доступа куда-либо.

В отличие от механических замков электронные обеспечивают более высокую степень защиты. Число комбинаций у них не имеет ограничения. Кроме этого, для контроля доступа в помещение они могут использоваться вместе с системами сигнализации и охраны. Такой замок оснащен жидкокристаллическим дисплеем и может программироваться для организации условного доступа к охраняемому объекту.

Объединение механических и кодовых замков обеспечивает большую степень защиты и удобства пользователя.

Такой замок выполнен в виде мощного электромагнита. Крепится он на раме дверной коробки. В верхней части двери устанавливается ответная часть – пластина из стали (якорь). При подключении к питанию замок удерживает якорь с силой до нескольких сот килограммов.

С наружной стороны замок открывается дверным ключом, изнутри – кнопкой выхода. Его стоимость невысока, но он имеет один существенный недостаток: при открытой двери ригель замка будет находиться внутри него до тех пор, пока дверь не захлопнется. Может возникнуть такая ситуация, что человек нажал кнопку выхода для того, чтобы открыть дверь и выйти из помещения, но вдруг передумал выходить. Ригель при этом останется во взведенном состоянии, и дверь будет открытой, что позволит спокойно попасть в помещение постороннему человеку.

Дверные датчики с магнитными или герметичными контактами используют для определения, в каком состоянии находится дверь (открыта или закрыта). В зависимости от типа крепления датчики бывают врезными и накладными.

Домофоны получили широкое распространение в настоящее время. Их обособленное положение среди разнообразных средств и систем охраны определено сочетанием функций аудио– и видеоконтроля, а также дистанционного управления доступом на объект. С помощью домофона можно определить посетителя по голосу, по изображению и, не подходя к входной двери, впустить его.

Практика показывает, что большинство случаев мошенничества, грабежа, разбоя, связанных с завладением имуществом граждан и посягательством на их жизнь и здоровье, совершаются после того, как сами пострадавшие добровольно открыли двери. Домофон выполняет роль связующего звена между хозяином квартиры и посетителем, позволяет на безопасном расстоянии выяснить все необходимое и принять решение о допуске в дом или о заблокировании двери.

На современном российском рынке представлен широкий спектр аудио– и видеодомофонов. Большинство из них выполнены зарубежными производителями, которые десятилетиями специализируются на выпуске подобных изделий и продолжают постоянно совершенствоваться. Покупателя должен привлечь не только тщательно подобранный дизайн домофона, но и его функциональные качества. Не каждая красивая пластиковая коробка, в которую заключен сложный механизм, сможет прослужить долгое время в суровых климатических условиях. Производители учитывают особенности российского рынка и разрабатывают все более надежные устройства, которые призваны устоять не только под натиском погодных условий, но и под воздействием внешних разрушительных сил, а попросту говоря, под ударами хулиганов.

При выборе домофона необходимо учитывать не только прекрасный дизайн, но также его надежность, приспособленность к условиям предстоящей работы, и, что немаловажно, стоимость. При этом необходимо помнить, что дорого – не всегда значит качественно.

Тщательно выбирая оборудование, фирму-изготовителя или поставщика, продумывая вопросы многолетней эксплуатации и технического обслуживания, можно избежать лишних затрат.

По своему техническому исполнению домофоны подразделяются на аудиодомофоны и видеодомофоны.

Аудиодомофон обеспечивает двухстороннюю голосовую связь абонента с посетителем, что позволяет провести идентификацию последнего по его голосу.

Переговорное устройство для входной двери квартиры является простым техническим средством, способным устранить попытки взлома и грабежа, тем самым повышая безопасность жильцов. Оборудование двери переговорным устройством избавляет от необходимости лишний раз выходить из дома.

У входа в подъезд могут быть смонтированы переговорные устройства, например аудиодомофон. Он выполняет следующие функции:

– дверного звонка;

– двухсторонней связи и телефона;

– управления электрическим замком.

Корпус этого устройства может быть выполнен из пластмассы или металла. Для наружной установки используются алюминиевые корпуса со стойким покрытием, для внутренней – пластмассовые (рис. 109).

Рис. 109. Аудиодомофон.

Системы, которые выполняют функции дверного глазка и переговорного устройства, называются видеодомофонами. По форме видеодомофон напоминает телефон. Он состоит из монитора и переговорного устройства.

При снятии телефонной трубки происходит автоматическое включение видеодомофона, что позволяет видеть ограниченное пространство перед дверью и беседовать с человеком, находящимся за ней. Кроме того, видеодомофон выполняет функцию звонка. Переговорное устройство со стороны посетителя представляет собой моноблок, в котором расположена камера, переговорное устройство и кнопка вызова.

Видеодомофон – простейшая телевизионная охранная система. Она имеет небольшие размеры и, как правило, устанавливается у входной двери в помещение (например, в квартиру). В качестве монитора можно использовать обычный телевизор, который устанавливается в помещении. Включение камеры происходит при нажатии кнопки дверного звонка.

Видеоглазок позволяет вести скрытое наблюдение за посетителем. Внешне видеоглазок напоминает обычный дверной, но по своему техническому оснащению это миниатюрная видеокамера со специальным объективом. Некоторые типы подобных объективов, например pin-hole, можно замаскировать и сделать невидимыми для посетителя. Обнаружить такой видеоглазок без специальных средств невозможно.

По количеству обслуживаемых абонентов различают индивидуальные, групповые и подъездные домофоны.

Индивидуальный домофон рассчитан на обслуживание одного абонента и применяется для защиты отдельных квартир, офисов, загородных домов, а также небольших постов охраны.

Групповой домофон позволяет обслуживать небольшое число абонентов (обычно от двух до шести) и применяется для защиты закрытых (то есть имеющих один общий вход) холлов, расположенных рядом офисов, коттеджей на несколько семей и т. п.

Индивидуальный и групповой домофоны отличаются количеством однотипных блоков.

Подъездный домофон позволяет обслуживать большое число абонентов (от десятков до нескольких сотен) и применяется для защиты подъездов многоквартирных жилых домов, административных зданий и т. п. Современная технология позволяет выпускать интегрированные многоабонентские, то есть рассчитанные на несколько подъездов, домофонные системы. Они предназначены для охраны комплексов жилых и административных зданий. Благодаря одной подобной системе можно обслуживать несколько тысяч абонентов и закрывать двери десятков подъездов.

Конструкция домофона любого вида состоит из следующих частей:

– внешний блок (блок вызова);

– абонентский внутренний блок;

– процессорный блок;

– контрольное оборудование;

– основной блок питания;

– резервный блок питания;

– коммуникационные линии;

– дистанционно-управляемый электрозамок;

– доводчик двери.

В дальнейшем во избежание разночтений в качестве защищаемых объектов будут указываться следующие объекты:

– квартиры для индивидуальных домофонов;

– закрытые холлы для групповых домофонов;

– подъезды жилых домов для подъездных домофонов;

– комплексы жилых зданий для многоподъездных домофонов.

Поставка домофонов потребителю осуществляется, как правило, в виде отдельных блоков, из которых можно строить домофонные системы различных конфигураций, а применение микропроцессорной техники и современных технологий наделяет домофоны широкими функциональными возможностями.

Разобраться во всем этом многообразии и предложить приемлемый вариант заказчику (в большинстве случаев незнакомому с указанной техникой) весьма непросто.

Знакомство с определенной моделью домофона рекомендуется начать с выяснения следующих деталей:

– максимальное количество абонентов, которое может обслуживать домофон (оно должно быть больше или равно реальному количеству обслуживаемых абонентов);

– необходимое количество абонентских блоков (по желанию абонента может быть установлено несколько блоков);

– тип устройства идентификации хозяина квартиры. Это могут быть следующие чудеса техники: код, обычный ключ, оптическая или магнитная карточка, электронный ключ Touch memory;

– максимальное количество кодов, которое должно превышать максимальное количество обслуживаемых абонентов.

Двухпроводной индивидуальный видеодомофон является одним из самых простых. Домофон состоит из внешнего и внутреннего блоков. Дополнительным устройством, призванным создать максимальные удобства, является аудиотрубка, установленная в другой комнате, с помощью которой можно беседовать с посетителем, не подходя к монитору.

Расширенные индивидуальные видеодомофоны, построенные на основе четырехпроводных модулей, нашли широкое применение в многокомнатных квартирах и небольших офисах.

Конструкция подобного домофона предусматривает наличие одного внешнего блока (камеры), двух внутренних блоков (мониторов) и дополнительной аудиотрубки. Внутренние блоки и аудиотрубку устанавливают в разных комнатах. Управление электрозамком осуществляется с каждого из этих устройств.

Для квартир и офисов, имеющих два входа, применяются расширенные индивидуальные домофоны с двумя внешними и одним внутренним блоками. Домофон также построен на основе четырехпроводных модулей. На каждый вход устанавливают один внешний блок. При этом внутренний блок, включаясь по вызову с любой из дверей, может управлять электрозамками на всех дверях.

Для создания повышенной надежности при оборудовании объектов домофонными системами часто используют принцип двухуровневой защиты (в основном это относится к видеодомофонам). Первый уровень образует подъездный домофон, ограничивающий вход в подъезд, второй – индивидуальные или групповые домофоны, устанавливаемые на дверях квартир и закрытых холлов.

Конфигурация как одноуровневого подъездного аудиодомофона, так и двухуровневого подъездного видеодомофона может быть подобрана для каждого случая индивидуально. Например, первый уровень образует подъездный аудиодомофон, а второй – индивидуальные или групповые аудиодомофоны (или видеодомофоны).

Для ночного наблюдения и охраны в условиях плохой видимости используются специальные прожекторы, освещающие пространство невидимыми для человеческого глаза инфракрасными лучами. Максимальная чувствительность телекамер обеспечивается специальными матрицами. Мощность используемых прожекторов колеблется от 20 до 500 Вт. Надо сказать, что для освещения объекта на расстоянии 100 м достаточно 100 Вт.

В качестве специализированных систем наблюдения применяются камеры для скрытого наблюдения. Вместо объектива подобные телекамеры имеют специальную насадку, на конце которой с помощью оптико-волоконного кабеля крепится линза, и кабель пропускается через небольшие отверстия в стенах или в потолке. Диаметр такого кабеля составляет 10 мм, длина – 50 см.

Пожарная сигнализация устанавливается во всех помещениях охраняемого объекта (исключением являются помещения с высокой влажностью воздуха, в которых протекают технологические процессы, непосредственно связанные с использованием воды или других негорючих жидкостей). Пожарные извещатели относятся к самостоятельным шлейфам сигнализации и подсоединяются к центральному пульту охраны объекта без права отключения. Система пожарной сигнализации работает в круглосуточном режиме.

На объекте должна функционировать централизованная система оповещения о пожаре и других тревожных случаях. В небольшом здании для этой цели допускается использовать звуковые сигналы, отличающиеся от других. Пожарный пост совмещают с главным пунктом охраны.

Внутри объекта на путях эвакуации (в коридорах, проходах, лестничных клетках и т. д.) и в отдельных помещениях устанавливаются ручные пожарные извещатели типа ИПР или им подобные.

Для оперативной передачи сообщений о проникновении преступников в дежурные части органов внутренних дел или в центр охраны объекты оснащаются различными средствами тревожной сигнализации (кнопками, педалями, оптико-электронными извещателями и т. п.). Такие устройства целесообразно располагать в кладовых, комнатах оружия, торговых залах, на рабочих местах кассиров, руководства объекта, у дверей основного и запасного выходов, на посту и в помещении охраны. Тревожные извещатели устанавливаются также на маршрутах перемещения ценностей.

Для более ясного представления о принципах работы ОПС ниже приводятся элементарные схемы охранно-пожарной сигнализации, подающие звуковой или световой сигнал в случае возгорания или несанкционированного проникновения на объект.

В охранной сигнализации, как правило, применяют замыкающиеся или размыкающиеся электрические контакты. К типу датчиков, где электрическая цепь замыкается либо размыкается механическим способом, относятся проволочные шлейфы, магнитные переключатели, механические переключатели и др. Ряд таких цепей связан с контролирующим устройством (рис. 110).

Рис. 110. Устройство сигнализации с контактными датчиками разных типов.

Очень часто в охранной системе используется световой датчик, принцип действия которого основан на применении фотоэлемента (рис. 111).

Рис. 111. Размещение компонентов фотодатчика.

На одном конце охраняемой территории устанавливается источник света, который освещает фотоэлемент, расположенный на противоположном конце территории. Датчик работает в режиме ожидания до тех пор, пока поток света, попадающий на фотоэлемент, не будет пресечен: например, нарушитель перекроет его своим телом. В таком случае сработает сигнализация.

На рис. 112 представлена многосенсорная система, позволяющая контролировать большую территорию, разбитую на отдельные секторы по числу фотоэлементов. При этом единственный источник света находится в центре охраняемой территории. Для охраны небольшого объекта (например, сейфа или других металлических предметов) может применяться детектор близости – устройство, реагирующее на приближение кого-либо. Рис. 113 показывает использование данного средства для охраны сейфа.

Рис. 112. Система сигнализации с несколькими фотоэлементами и общим источником света.

Рис. 113. Подключение детектора близости к напольному сейфу.

На рис. 114 приведена структурная схема такого детектора.

Рис. 114. Структурная схема детектор близости.

Два переменных конденсатора, включенные последовательно, соединены с выходом генератора, имеющим низкую частоту (ГНЧ) (10–100 кГц).

Охраняемый объект подключается к точке соединения двух конденсаторов, через которые к выходу генератора подключается контролирующая схема. Необходимо настроить конденсаторы таким образом, чтобы энергия от ГНЧ поступала на схему в достаточном количестве, а включающие сирену контакты были не замкнуты.

При приближении потенциального нарушителя к объекту или сенсору на определенное расстояние часть электромагнитной энергии начинает поступать на него, снижая тем самым уровень сигнала на входе контролирующей схемы и заставляя срабатывать сигнализацию.

Для охраны помещений внутри объекта используют ультразвуковое устройство, реагирующее на любое движение. Действие данного датчика основано на эффекте Доплера. Принцип работы ультразвуковой сигнализации показан на рис. 115.

Рис. 115. Структурная схема ультразвуковой сигнализации.

На приемник поступает часть отраженного сигнала, потом он усиливается до определенного уровня, делающего возможным работу смесителя. Затем для сравнения сигнал поступает из блока излучателя на другой вход смесителя. Если он встречает на своем пути движущийся объект, то сигнал, поступающий на схему, изменяет свою частоту на ту величину, которая определяется скоростью движения объекта.

Если же ультразвук, исходящий от передатчика, не отражается от движущихся объектов, то на оба входа смесителя поступают сигналы одинаковой частоты.

В охранных сигнализациях используют в качестве датчика переключающий контакт. Одноканальные контрольные приборы срабатывают на замыкание контактов датчика (НР-датчик) (рис. 116).

Рис. 116. Охранная сигнализация с нормально разомкнутыми датчиками.

Все датчики подключены друг другу параллельно, сигнализация срабатывает при замыкании одного или нескольких контактов.

Существуют охранные устройства, работающие также с нормально замкнутыми (НЗ) контактами датчиков. В этом случае они последовательно соединены друг с другом. При размыкании одного из датчиков срабатывает сигнал тревоги (рис. 117).

Рис. 117. Охранная сигнализация с нормально замкнутыми датчиками.

Многоканальные охранные сигнализации функционируют как с НР-датчиками, так и с НЗ-датчиками. Сирена включается в том случае, если один из них меняет свое нормальное положение (рис. 118).

Рис. 118. Многоканальная охранная сигнализация.

Отечественный рынок ОПС в настоящее время наполнен многочисленными охранными средствами как российских, так и зарубежных производителей.

Все они успешно осваивают и внедряют в производство передовые технологии, которые позволяют выпускать высококачественную продукцию.

Из отечественных производителей в первую очередь следует отметить крупные предприятия электронной промышленности, специализирующиеся на выпуске оборудования и аппаратуры оборонного назначения. Охранные системы изготавливаются с использованием совершеннейших технологических средств, проверенных и отработанных в производстве военной техники. Большое значение имеет наличие квалифицированного персонала.

Сейчас предприятия электронной промышленности вынуждены бороться с огромной конкуренцией в лице отечественных коммерческих фирм-производителей, которые также выпускают охранные технические средства.

Это одна из причин, по которой в рамках одного предприятия объединяются разработчики, конструкторы и технологи, делающие возможным сокращение времени, начиная от разработки и заканчивая внедрением изделия в производство.

Большой объем производства даже при использовании импортных комплектующих позволяет некоторым предприятиям устанавливать конкурентно способные цены и в то же время учитывать все требования покупателей (заказчиков), предъявляемые к охранным системам.

В 1988 году в нашей стране было начато серийное производство охранно-пожарной сигнализации «Рубин-6», признанной самым надежным и массовым средством этого класса (рис. 119).

Рис. 119. «Рубин-6».

В настоящее время освоение и внедрение передовых технологий позволило увеличить надежность изделий и продлить их гарантийный срок. Одними из последних разработок являются ПКОП «Рубин-2» и «Аргус-4» (рис. 120), которые осуществляют круглосуточное наблюдение за состоянием линий охранной и пожарной сигнализации, подают сигнал тревоги в случае пожара или проникновения на охраняемый объект, передают сообщение об этом в центр охраны.

Рис. 120. «Аргус-4».

Приборы защищены от несанкционированного вмешательства в их систему специальной антисаботажной линией.

«Аргус-4» позволяет работать с любыми датчиками и сигнализаторами. Имеет резервное питание, при автоматическом переключении на которое не срабатывает ложный тревожный сигнал.

Каждый из шлейфов имеет возможность работать по любому из двух алгоритмов – без права (БПО) или с правом подключения (СПО) дежурного оператора. Прибор может работать в режиме «Самоохрана» с задержкой включения первого шлейфа сигнализации на 60 секунд. Система обеспечивает раздельную индикацию состояний «Тревога» и «Неисправность». Выходы САУ допускают прямое управление нагрузкой до 50 мА при напряжении до 24 В. Питание нагрузки осуществляется от внешнего источника постоянного тока.

Небольшие габариты «Аргуса-4» (330 х 85 х 320 мм) позволяют применять его не только для охраны промышленных предприятий, но и для небольших учреждений, офисов, частных домов и т. д.

В России каждый год проводятся различные выставки технических средств безопасности. Наиболее известной из таких выставок MIPS является «Охрана, безопасность и противопожарная защита» (г. Москва), в которой принимают участие отечественные фирмы-производители, а также представители компаний из США, Японии, Англии, Израиля, Германии и других стран.

Выставки охватывают практически весь отечественный рынок систем безопасности. В период их проведения, как правило, намечаются тенденции и перспективы развития в этой области.

Ознакомиться с последними достижениями электронной техники можно, не только посетив выставку, но и приобретя многочисленные справочники и каталоги производителей и поставщиков средств защиты. Надо сказать, что в последнее время в нашей стране значительно расширился спектр периодических изданий, освещающих проблемы безопасности.

Сегодня на многих крупных и средних объектах для охраны все чаще стали использовать комплексные системы безопасности.

В нашей стране есть серийные производители и поставщики сертифицированного оборудования для систем противопожарной безопасности, производители монтажных работ по установке комплексных систем безопасности (системы пожаротушения, пожарной и охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения, локальных компьютерных сетей) на базе сертифицированного отечественного и импортного оборудования.

Широко налажено производство дымового пожарного извещателя ИП-212-41. Изделие имеет небольшие габариты, современный дизайн, высокую чувствительность. Особый алгоритм работы, цифровая обработка информации и помехоустойчивость придают дополнительную надежность этому прибору (рис. 121).

Рис. 121. ИП-212-41.

Руководители различных организаций, предприниматели и другие деловые люди не обходятся без телефона. Довольно часто они общаются, принимают различные решения, выясняют возникающие вопросы с помощью телефонной связи, поэтому неудивительно их желание по возможности сделать так, чтобы разговоры не были доступны посторонним.

Однако следует отметить, что сегодня на рынке технических средств можно увидеть множество типов устройств перехвата телефонный сообщений как отечественных, так и зарубежных фирм-производителей.

Существует шесть основных зон прослушивания в телефонной линии связи. К ним относятся:

– телефонный аппарат;

– линия телефонного аппарата, включая распределительную коробку;

– кабельная зона;

– многоканальный кабель;

– радиоканал.

Схема телефонной линии связи с зонами прослушивания приведена на рис. 122.

Рис. 122. Схема телефонной линии связи.

Легче всего подключиться в первых трех зонах. Для прослушивания чаще всего используют параллельный аппарат.

В кабельной зоне подключение более затруднено, так как для этого нужно проникнуть в систему телефонных коммуникаций, состоящую из труб с проложенными внутри них кабелями, и выбрать нужную пару среди множества других.

Телефонные радиоретрансляторы – это радиоудлинители для передачи телефонных разговоров по радиоканалам.

Закладки, установленные в телефонах, автоматически включаются при поднятии телефонной трубки и передают сведения на пункт перехвата и записи. Радиопередатчик получает питание от напряжения телефонной сети. Из-за отсутствия батареек и микрофона в ретрансляторе он может быть небольшим по размеру. К недостаткам этих устройств можно отнести то, что их легко обнаружить по радиоизлучению, поэтому для снижения вероятности их обнаружения мощность излучения передатчика, установленного на телефонной линии, уменьшают.

Мощный ретранслятор устанавливают в отдельном помещении. Он переизлучает сигнал в зашифрованном виде.

Радиоретрансляторы могут быть выполнены в виде конденсаторов, фильтров, реле и других стандартных узлов и элементов, входящих в состав телефонной аппаратуры.

Для прослушивания телефонной линии возможно использование телефона с радиоудлинителем, состоящим из двух радиостанций. Первая располагается в трубке, вторая – в телефонном аппарате. Приемник настраивают на нужную частоту.

С помощью телефонной линии можно прослушивать и помещения. Для этого используют специальные устройства. Схема возможного прослушивания помещений по телефонной линии приведена ниже (рис. 123).

Рис. 123. Схема прослушивания помещений по телефонной линии.

Принципы работы такого устройства следующие: набирается номер абонента. Первые два гудка поглощаются устройством, то есть телефон не звонит. Трубка кладется на рычаг, а через минуту вновь начинают набирать тот же номер. После этого система входит в режим прослушивания. На рис. 124 изображено одно из таких устройств.

Рис. 124. Устройство «Бокс-Т».

«Бокс-Т» способен контролировать помещение по телефону на любом расстоянии.

Также существуют беззаходовые системы передачи акустической информации по телефонным линиям, делающие возможным прослушивание помещений без установки какого-либо дополнительного оборудования.

Независимо от того, каким родом деятельности занимается человек, например, является ли он руководителем крупного предприятия или коммерческого банка, ему наверняка будет интересно узнать, каким образом может происходить утечка информации и как можно от нее защититься.

Телефон давно стал неотъемлемой частью жизни человека, по телефонным линиям идут потоки разнообразной информации, и именно поэтому важно защищать их от использования во вред. Телефонный аппарат и линия связи АТС являются главными каналами утечки информации.

1. В конструкцию телефона вносятся изменения для передачи информации или устанавливается специальная аппаратура с высокочастотным излучением в широкой полосе частот, промодулированным звуковым сигналом, служащим каналом утечки информации.

2. Учитываются недостатки конструкций телефонных аппаратов и используются для получения информации.

3. Оказывается внешнее воздействие на телефон, в результате чего происходит утечка информации.

Защита звонковой цепи. Канал утечки информации может возникнуть из-за электроакустического преобразования. При разговоре в помещении акустические колебания воздействуют на маятник звонка, соединенного с якорем электромагнитного реле. Звуковые сигналы передаются якорю, и он совершает микроколебания. Далее колебания сообщаются якорным пластинам в электромагнитном поле катушек, вследствие чего возникают микротоки, промодулированные звуком. Амплитуда ЭДС, наводимая в линии, в некоторых типах телефонных аппаратов может достигать нескольких милливольт.

Для приема используется низкочастотный усилитель с диапазоном 300–3500 Гц, который подключается к абонентской линии. Для защиты звонковой цепи применяют устройство со схемой, изображенной на рис. 125.

Рис. 125. Схема защиты звонковой цепи: VD1 и VD2 – кремниевые диоды; В1 – телефонный аппарат; R1 – резистор.

Кремниевые диоды подключаются встречно-параллельно к цепи звонка телефонного аппарата В1. Образуется зона нечувствительности для микро-ЭДС, объясняемая тем, что в интервале 0–0,65 В диод обладает большим внутренним сопротивлением. Поэтому низкочастотные токи, наводимые в схеме аппарата, не пройдут в линию. В то же время звуковой сигнал абонента и напряжение вызова свободно проходят через диоды, так как их амплитуда превышает порог открывания диодов VDl, VD2. Резистор R1 является дополнительным шумящим элементом. Подобная схема, включенная последовательно в линию связи, подавляет микроЭДС катушки на 40–50 дБ (децибел).

Получение информации через микрофонную цепь возможно благодаря методу высокочастотного навязывания. При этом относительно общего корпуса на один провод подаются высокочастотные колебания (частотой более 150 кГц), которые через элементы схемы телефонного аппарата поступают на микрофон (даже при неснятой трубке), где и происходит их модулирование звуковыми сигналами. Информация принимается относительно общего корпуса через второй провод линии.

Схема защиты микрофонного аппарата с помощью этого метода показана на рис. 126.

Рис. 126. Схема защиты микрофона: М1 – микрофон; С1 – конденсатор.

Микрофон M1 является модулирующим элементом, для защиты которого необходимо параллельно ему подключить конденсатор С1 емкостью 0,01–0,05 мкФ. В этом случае конденсатор C1 шунтирует по высокой частоте микрофонный капсюль M1. Глубина модуляции высокочастотных колебаний уменьшается более чем в 10 000 раз, что делает практически невозможной дальнейшую демодуляцию.

Комплексная схема защиты включает в себя составные элементы первой и второй схем, приведенных выше. Помимо конденсаторов и резисторов, это устройство содержит также катушки индуктивности (рис. 127).

Рис. 127. Комплексная схема защиты.

Диоды VD1-VD4, включенные встречно-параллельно, защищают звонковую цепь телефона. Конденсаторы и катушки образуют фильтры C1, L1 и C2, L2 для подавления напряжений высокой частоты.

Детали монтируются в отдельном корпусе навесным монтажом. Устройство не нуждается в настройке. В то же время оно не защищает пользователя от непосредственного подслушивания путем прямого подключения к линии. Кроме всех этих схем, существуют и другие, которые по своим техническим характеристикам близки к подобным устройствам. Многие из них предназначены для комплексной защиты и часто используются в практической деятельности.

Для предотвращения прослушивания разговоров по телефонной линии можно использовать криптографический метод, который, пожалуй, является самой кардинальной мерой защиты. Существует два метода:

1) преобразование аналоговых параметров речи;

2) цифровое шифрование.

Устройства, использующие эти методы, называются скремблерами.

Аналоговый скремблер предполагает изменение характеристики исходного звукового сигнала таким образом, что в результате он становится неразборчивым, в то же время занимая прежнюю частотную полосу. Это позволяет передавать его по обычным телефонным каналам связи.

Изменение сигнала проявляется в следующем:

– частотная инверсия;

– частотная перестановка;

– временная перестановка.

Цифровой скремблер предполагает изменение характеристики исходного звукового сигнала так, что в результате он становится неразборчивым. Данное устройство способствует предварительному преобразованию аналогового сигнала в цифровой вид. После этого зашифровка сигнала происходит с помощью специальной аппаратуры.

Пользуясь современными бытовыми приборами, мы не задумываемся о том, что они представляли собой на заре их появления. Порой не замечаем, что вставая утром, мы включаем какое либо из домашних устройств, без которых наша жизнь не представляется возможной, и если на мгновение представить, что нет телевизора, холодильника, микроволновой печи или утюга, невольно задумываешься о том, насколько современное человечество зависит от электронных устройств, облегчающие жизнь и экономящие кучу времени. Какие-то сто лет назад всего этого не было и что ждет нас через век сказать очень трудно, можно только предполагать. Итак, как появились и что представляют сегодня домашние бытовые приборы?

Телевизор

Идея передачи изображения на расстояния идет из глубокой древности, вспомните русскую сказку о «блюдце с наливным яблоком», которое тоже показывало изображение. Первое воплощение этой идеи началось в конце 19 века, и только в 1907 году изобретателем Максом Дикманном был продемонстрировано первое подобие телевизора механического типа, имеющего двадцати строчный экран 3 на 3 см и частоту 10 кадров\с. Принцип электронного телевещания в 1923 году запатентовал наш соотечественник Владимир Зворыкин, эмигрировавший в штаты.

А в 1927 году США началось первое телевещание, затем в 1928 году Великобритания тоже начала трансляции, а следом Германия в 1929 году. УКВ диапазон для массового телевещания ввела Германия в 1935 году. С этого момента началось бурное развитие телевизоров, которые имелись у 180 тыс. американских семей в 1947 году и к 1953 году эта цифра выросла до 28 млн. Современный телевизор не изменил своего предназначения, только функциональные возможности и размеры экрана претерпели изменения, которые позволяют ощутить происходящее на экране в полную силу.

Холодильник

Хранить продукты с помощью холода умели жители умеренных и северных широт, в южных странах даже не представляли, что лед может быть полезен для бытовых нужд и только богатые южане могли заказать снег с горных вершин. Наши предки делали погреба. Которые не сильно отличаются от нынешних подземных холодильников, которыми до сих пор пользуются наши дедушки и бабушки. Первый искусственный лед получен в 1850 году Джоном Гори, который использовал копмрессионный цикл в своем устройстве, похожая конструкция используется и по сей день.

В 1879 году в компрессоре стали использовать аммиак и многие предприятия мясной промышленности и другие схожие стали закупать устройства для изготовления льда. Первый бытовой электрический холодильник был изготовлен в 1913 году и использовал в своей конструкции довольно токсичные вещества. В 1927 году General Electric выпускает в массовое производство холодильник Monitor-Top, который был очень популярным и продажи достигли 1 млн. штук. Фреон начали использовать в 1930 году, и используют сегодня. Современный холодильник – это атрибут каждой семьи, который имеет интеллектуальное управление, позволяющее сохранять продукты долгое время.

Микроволновая печь

Американский военный инженер Перси Спенсер, проводя опыты со сверхчастотным излучением, заметил свойство нагревать продукты и запатентовал в 1946 году свое изобретение. Первая в мире СВЧ была выпущена американской фирмой Raytheon в 1947 году и называлась Radarange. Поначалу она использовалась исключительно военными для размораживания продуктов в солдатских столовых и имела размеры с человеческий рост.

Первая бытовая микроволновая печь для дома была представлена Tappan Company в 1955 году. И только в 1962 году японская компания Sharp выпустил первую серийную модель на массовый рынок, которая на первых порах не пользовалась большим спросом. Современная СВЧ представляет собой устройство, которое включает в себя гриль, конвекцию, микроволны и имеет массу автоматические режимов для приготовления разнообразных блюд. Это устройство крепко вошло в нашу повседневность, благодаря
быстроте выполнения поставленных задач.

Стиральная машина

До 19 века вещи стирались вручную, и существовала такая профессия, как прачка, требующая тяжелого физического труда. Для облегчения стирки использовались примитивные орудия типа колотушек с зазубринами для лучшего стирания грязи. В 1874 году Уильямом Блэкстоуном была запущена в серийное производство первая стиральная машина с ручным механическим приводом, что значительно облегчило этот нелегкий труд.

Электрическая стиралка появилась в 1908 году, а полностью автоматическая в 1949 году в США. На современном этапе развития устройства могут стирать, полоскать и отжимать, а также делать это с заданным температурным режимом и интенсивностью, что позволяет отстирывать любые виды тканей и требуется только положить белье в агрегат и нажать кнопку.

Пылесос

Первым догадался всасывать пыль при уборке помещений Хьюбер Сесил Бут, британец по происхождению, который запатентовал свое изобретение в 1901 году. Изобретатель понял, что устройство будет пользоваться спросом, и конструирует Puffing Billy, громоздкий агрегат, перемещаемый на повозке и работавший сначала на топливе, а затем на электроэнергии. Устройство имело 30 метровый шланг и для уборки помещений подвозилось максимально близко к двери дома.

Первый бытовой электрический пылесос запатентовал П. А. Фискер в 1910 году, весил он более 17 килограмм и вполне мог использоваться одним человеком. В 1919 году создана Ассоциация производителей пылесосов. Первый безмешковый пылесос запатентовала компания Amway в 1959 году. Сейчас пылесосы имеют более мощные параметрами со специальными щетками и фильтрами очистки воздуха, а также легкий вес и компактные размеры.

Утюг

Данный бытовой прибор имеет очень древнюю историю, принцип горячего глажения использовался во времена древних греков, и имел вид железного прута в виде скалки, который нагревался на огне. В средние века использовали «гавки» металлические кружки, наполненные горячей водой. В 18 веке появился утюг с раскаленными углями внутри, но наиболее популярными были нагревательные утюги. Первый электрический утюг был создан Эрлом Ричардсоном в 1903 году. Последние модели утюгов имеют широкий диапазон температурных режимов, а также функцию пара, облегчающую глажку.

Устройства, функционирующие в результате действия электрического тока, совершающие работу, которая может проявляться в виде тепловой, механической и других видов энергии называются электроприборами.

Электрические приборы это различные чайники, кофеварки, мясорубки, пароварки, мультиварки, микроволновые печи, фены, утюги, напольные вентиляторы, увлажнители воздуха и т.д. Все электрические приборы имеют освидетельствование лаборатории технического контроля, а также инструкции или техническое описание по его применению.

В настоящее время широко используются электрические отопительные приборы. Они позволяют поддерживать нужную температуру в любых помещениях производственного или бытового назначения. Обычно они имеют несложную конструкцию, небольшие габариты, экономят электроэнергию. К ним можно отнести: электрокамины, электрические калориферы, радиаторы, отражающие печи, нагреватели напольные, конвекторы и др.

Электрокамины

Обычно камины изготавливаются в виде стального ящика с декоративной отделкой. Нагревательные элементы представляют собой спирали на керамических стержнях, которые вмонтированы в ящик. На задней панели ящика расположены контактные клеммы, к которым подсоединяются концы нагревательных спиралей. Декоративная заградительная решетка используется в качестве передней стенки. Металлический отражатель, расположенный в глубине корпуса, создает поток направленных тепловых лучей.

Портативны, легки, не сложны в устройстве, очень удобны для спален или других небольших по объему комнат, осуществляя их равномерный обогрев. Потребляемая мощность составляет от 450 Вт до 1050 Вт, более объемные - от 1,6 до 3,2 кВт. Для украшения интерьера служит другая разновидность каминов - декоративная. Они не только обогревают комнаты, но и украшают их.

Калориферы

Это бытовые электрические приборы, которые могут поддерживать установленную температуру в помещении от 17 до 27 о C, точность исполнения составляет +/- 2,5 о C. Прогревая воздух в помещении, они работают и как вентиляторы. Надежность в работе электроприбора осуществляется при относительной влажности воздуха от 40 до 75% и температуре от 15 до 30 о C.

Устройство калорифера состоит из следующих частей: нагревательный элемент мощностью 1050 Вт, терморегулятор, который может блокировать выключатель, вентилятор с компактным двигателем, сигнальная лампочка и соединительный шнур.

Все названные узлы размещены в стальном ящике. Компактный электродвигатель открытого исполнения имеет короткозамкнутый ротор, удобен в эксплуатации. Кнопки регулирования терморегулятора, вмонтированы в ручку и соответствуют температурам 15 - 25 о C. Температурная настройка выполняется вручную.

На дне ящика расположен блокирующий выключатель, который срабатывает, при правильной установке прибора на ровную горизонтальную поверхность.

Включается обогреватель плавным поворотом кнопки регулировки в направлении специальной отметки, по которой устанавливается температура воздуха в помещении.

Калорифер нельзя оставлять без надзора. По правилам пожарной безопасности для него должно отводиться, специально оборудованное место, чтобы не произошло возгорание.

Радиаторы

Для дополнительного обогрева помещения используют радиаторы, которые за 1,5 часа работы поднимают температуру на 4 - 5 о C, при объеме комнаты в 25 м³. Если помещение имеет объем в 11 м³, то прибор, будучи единственным источником тепла, сможет поддерживать температуру в диапазоне 15 - 18 о C, при уличной температуре 0 о C.

Состоит радиатор из металлического корпуса, терморегулятора, трубчатого нагревательного элемента и соединительного шнура. Металлический сваренный герметично корпус, покрыт специальной термостойкой краской и наполнен трансформаторным маслом.

Топливный элемент изготовлен их жаростойкого нихрома и размещен в трубчатом электронагревателе. Чтобы не происходило окисления изоляции трубки, ее засыпают прессованным порошком из переплавленной окиси магния. Аварийный выключатель и тепловое реле, находятся, в стальном ящике терморегулятора.

Кнопка регулирования температуры, сигнальная лампочка, и ручка аварийного выключателя размещены на стенке терморегулятора. Сигнальная лампочка загорается при включении радиатора в электрическую сеть. Тепловое реле автоматически поддерживает установленную температуру на корпусе радиатора, которая может достигать 100 о C.

Отражающие печи

Одним из самых простых отопительных электроприборов является печь отражательного типа, которая представляет собой нагревательный элемент, закрепленный на шарнире и отражатель в виде сферы. Поворачивая отражатель, пользователи могут менять направление теплового потока, который исходит от нагревающей спирали.

Проволочное ограждение закрывает доступ к нагревателю, защищая пользователей от случайного прикосновения, к нагретым до высокой температуры, и потому опасным местам печи.

Тепловой элемент нагревается до температуры 850 - 950 о C, создавая поток теплоты ощутимый на расстоянии в 3 - 5 метров. Тепловой элемент представляет собой конус, на котором по спиральной линии прорезана канавка. Спираль, изготовленная из нихрома, укладывается в эту канавку и закрепляется.

На основании корпуса имеется цоколь, примерно такой же, как у электрической лампочки, с его помощью нагревательный элемент ввинчивается в патрон отражателя.

Как дополнительный источник тепла часто применяется, для обогрева помещений, напольный электронагреватель. Простое устройство: металлический корпус, тепловой элемент и соединительный несъемный шнур делает его очень доступным, так как стоимость его не велика.

Штампованные стальные боковины образуют ящик с верхней крышкой с закруглениями. Поливинилхлоридная трубка, обтягивает металлическую ручку, которая прикреплена к верхней крышке. Сварная рамка из проволоки, смонтированная на корпусе, позволяет сушить на ней мелкие вещи. Внутри корпуса имеется защитное жаростойкое покрытие, снаружи корпус и рамка, защищены от внешней среды, термостойкой краской.

Две подставки из стали прикреплены к двум стенкам корпуса и держат нагреватель на достаточном, по мерам безопасности, расстоянии от пола. Нагревательный элемент, такого прибора, состоит из керамических цилиндров (2-х), на которых закреплена спираль из нихрома.

Внизу корпуса расположена сигнальная лампочка, которая после подключения прибора к сети - загорается. Электрические схемы приборов такого типа просты и имеются в технической документации, сопровождающей каждый нагреватель.

Конвекторы

Это отопительные приборы, использующие в своей работе явление конвекции, служат как вспомогательные обогреватели помещений любого типа. За счет естественной активной конвекции воздух нагревается и перемешивается, увеличивая температуру. Конвектор имеет повышенный срок службы, так как нагреватель имеет надежную конструкцию, которая работает в течение большого промежутка времени.

Безопасность электрических нагревательных приборов

При использовании бытовых электроприборов необходимо соблюдать элементарные правила по пожарной безопасности. Безопасность электрических приборов - это гарантия сохранения жизни и здоровья пользователей.

Безопасность электрических приборов возможна при соблюдении определенных норм и правил. Покупайте такие электрические нагревательные приборы, у которых есть функция отключения автоматически. Обращайте внимание на место, где будет стоять прибор, возле него должно быть пустое пространство. Не менее 1 метра от воспламеняющихся предметов: постельное белье, занавески и т.д.

Пользоваться допустимо, только сертифицированными приборами, имеющими маркировку - это обеспечивает безопасность электрических приборов. Изобилие на рынке позволяет это сделать. Прежде чем уйти из дома обязательно отключите отопительное электрооборудование. Нельзя перегружать городскую электрическую сеть множеством одновременно включенных электрических устройств.