Трансформатор несложно намотать и самостоятельно. Для него потребуется Ш-образное трансформаторное железо с сечением магнитопровода S не менее 25 см2. Число витков обмоток первичной Wi и вторичной Wj определяется:
   Например, для напряжения сети Ui=220 В и сечения магнитопровода S=30 см2 первичная обмотка должна иметь 293 витка, а для выходного напряжения в 10 В вторичная обмотка – 13 витков. Первичная обмотка наматывается проводом диаметром 0,8–1 мм, вторичная может быть намотана в несколько проводов параллельно, например в три провода диаметром по 3 мм. Главное, чтобы общее сечение проводов вторичной обмотки было не меньше 15–20 мм2.
   Для электрода годится угольная щетка от коллекторного электродвигателя или графитовый вкладыш от троллейбусной штанги. На рабочей плоскости электрода вырезается ножом небольшая лунка, в которую засыпается флюс и где формируется на свариваемых жилах расплавленный шарик. Вариант конструкции зажимов для электрода и свариваемых жил показан на рис. 16. Можно работать и раздельными зажимами, но связанными в одну конструкцию. Однако при этом потребуется помощник для выключения трансформатора.
 
   Рис. 16. Зажим для сварки жил проводов: 1– угольный электрод; 2 – шина для подключения к сварочному трансформатору; 3 – изоляционная пластина; 4 – шарнирное соединение
 
   С проводов, подлежащих сварке, осторожно срезают изоляцию на длине 40–50 мм, зачищают провода наждачной бумагои до блеска и скручивают под сварку (рис. 17). Для защиты расплава or кислорода воздуха электромонтажники применяют флюс «ВАМИ», состоящий из хлористого калия, хлористого натрия и криолита, взятых в соотношении 5:3:2 (по массе). Можно обойтись и обычной бурой (тетраборатом натрия), продающейся в аптеках.
   Перед сваркой в лунку угольного электрода насыпают флюс и опускают скрутку проводов, прижимая их к электроду. Включают трансформатор. Под слоем расплавившегося флюса концы жил оплавляются и сливаются в шарик. Помните, что отводить жилы от электрода можно только после остывания (затвердевания) спая. За процессом сварки наблюдают через очки для газосварщика или синий светофильтр, закрепленный на очковой оправе.
   Чтобы уменьшить потери напряжения, трансформатор размещают поближе к месту сварки. Сетевой выключатель выводят отдельным шнуром и держат в левой руке. Для этой цели подходит проходной выключатель, устанавливаемый в торшерах или настольных лампах в разрезе шнура. После сварки соединение очищают от флюса стальной щеткой, покрывают лаком и изолируют.
   Хотя сварка проходит без брызг и капель расплавленного металла, для перестраховки ее следует выполнять в перчатках (лучше – кожаных) и в защитных очках-светофильтрах. На пол необходимо положить лист асбеста, оргалита или фанеры.
 
   Рис. 17. Скрутка жил под сварку: в – алюминиевые жилы; б. в – алюминиевая и медная жилы; г – сварное соединение
 
   Полезно предварительно освоить технологию процесса на отрезках ненужных проводов, причем угольный электрод предварительно нужно обжечь (лучше всего на открытом воздухе).

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

   Электроустановочные устройства – группа электрических аппаратов, к которой относятся выключатели и переключатели, электрические двухполосные соединители (розетки, вилки), зажимы (контактные колодки), патроны для ламп накаливания и люмипеспептных ламп, для стартеров, предохранителп автоматические и плавкие.
   Электроустановочные устройства должны рассчитываться, как и вся электропроводка, на длительную эксплуатацию (на 20–30 лет). Однако из-за ненадежного крепления, повышенных нагрузок, производственных дефектов или неудачной конструкции некоторые устройства выходят из строя значительно раньше этого срока. Статистика говорит о том, что большинство неисправностей возникает либо в начальный период эксплуатации (при сдаче новых домов) от проявления скрытых дефектов, либо после очень продолжительной работы в результате износа.
   Домашнему электрику не всегда обязательно заменять неисправное устройство на новое, чаще его можно восстановить, отрегулировать. Для этого, а также для выбора и приобретения новых установочных устройств нужно знать основные их типы, принципы и допустимые режимы работы, причины поломок.
   Выключатели, розетки. При замене выключателя или приобретения нового следует обратить внимание на конструкцию механизма (клавишный, перекидной, поворотный, кнопочный, шнуровой), на конструкцию корпуса (для скрытой или открытой проводки, для установки на проводе, для встраивания в электроприборы), на число полюсов и коммутирующих цепей, на номинальный коммутируемый ток.
   Наибольшее применение получили выключатели с кннематическими схемами, приведенными на рис. 18.
   
   Рис. 18. Конструкция механизмов выключателей: а – качающийся механизм выключателя с пружиной сжатия (1 – клавиша; 2 – пружина: 3 – шарик; 4– коромысло); б – качающийея механизм выключателя с пружиной растяжения (1 – контактная пластина; 2 – рамка; 3 – скоба; 4 – пружина; 5 – основание); в – кулачковой механизм выключателя с плеской лружиной (1 – ручка; 2 – пружиьа; 3 – контактная пластина)
 
   В качающемся механизме с пружиной сжатия (рис. 18. а) при нажатии па клавишу 1 шарик 3, сжимая пружину 2, проходит через ось качания коромысла 4, после чего под действием пружины скользит по плечу коромысла, перекидывая его в противоположное положение.
   В качающемся механизме с пружиной растяжения (рис. 18.6) рамка 2, механически закрепленная на клавише выключателя и прижимаемая к основанию 5 пружиной 4, может качаться вокруг оси, вступая в контакт с пластиной 2 или размыкая этот контакт. Пружина 4 посредством детали 3 при переходе рамки 2 через вертикальную плоскость перекидывает рамку из положения «включено» в положение «выключено» или обратно, в зависимости от нажима на верхнюю или нижнюю часть клавиши. Механизм применяется в выключателях с плоским корпусом с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке. Выключатели эстетичны, удобны для пользования, пригодны для скрытой и открытой проводки. Металлокерамический контакт, содержащий серебро, обеспечивает надежную работу выключателя, рассчитанного на ток до 4 А.
   Принцип работы кулачкового механизма с плоской пружиной ясен из рис. 18, в.
   В бытовых приборах применяются выключатели и переключатели тумблерного и кулачкового типов (рис. 19).
 
   Рис. 19. Механизм выключателей (переключателей) кулачкового (а) и тумблерного (б) типа
 
   Механический износ контактов и выключателей происходит из-за их расклепывания, истирания, оплавления вольтовой дугой, возникающей в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта о контакт. Наибольший износ возникает при медленном разведении контактов, когда вольтова дуга продолжается значительное время. Поэтому при выборе нового выключателя следует предпочесть конструкцию, обеспечивающую более быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горения дуги.
   Но самым опасным для выключателя является образование между контактами постоянного искрения из-за ненадежного прилегания контактов во включенном состоянии. Это может быть следствием недостаточного усилия перекидной пружины, окисления, загрязнения контактов. Неисправность обнаруживается по миганию лампы, в цепи которой стоит выключатель. Неисправность нужно немедленно устранить, иначе выключатель полностью выйдет из строя.
   Кулачковый механизм, применяемый в блоках на 3 выключателя, устанавливаемых на наружной стене санузла типовых многоэтажных домов, является самой неудачной конструкцией, не обеспечивающей быстрого разрыва цепи, стабильного и достаточного усилия на контакт. Такой блок при первой же неисправности полезно заменить целиком на блок с крупными клавишами и качающимся механизмом с пружиной растяжения.
   Из всех типов розеток следует отдать предпочтение конструкции с прижимной пружиной (рис. 20), которая обладает наибольшей надежностью.
 
   Рис. 20. Основание унифицированной розетки (а), контактный узел с прижимной пружиной (б)
 
   Непосредственно у плинтуса устанавливаются розетки с перемещающейся заслонкой, предохраняющей от попадания внутрь розетки посторонних предметов.
   Конструкция выключателей и розеток для скрытой электропроводки предусматривает присоединение к ним проводов после закрепления выключателя или розетки в гнезде на стеновой панели – это предохранит провода от лишних изгибов.
   При открытой электропроводке выключатели и розетки устанавливаются на деревянных подрозетниках и крепятся к ним двумя шурупами. Удобно пользоваться выключателем с вмонтированной в его корпус неоновой лампочкой, позволяющей находить выключатель в темноте. Вмонтировать неоновую лампочку можно практически в любой тип выключателя. К выводам лампочки подпаиваются отрезки изолированного провода, которые последовательно с гасящим сопротивлением (резистор R = 1–5 МОм) подсоединяются к выводам выключателя (рис. 21). Лампочку можно расположить непосредственно у крышки выключателя в любом свободном месте или под клавишей. Если крышка выключателя из непросвечивающего материала, в ней нужно просверлить отверстие диаметром 5–6 мм, в которое вклеить пробочку из оргстекла с полукруглой головкой (подобно заклепке). К этой пробочке внутри корпуса выключателя прижать баллончик неоновой лампочки.
 
   Рис. 21. Включение неоновой лампочки в цепь выключателя
 
   Неприятно, когда на обоях около выключателя появляются пятна от рук. Этого можно избежать, если между крышкой выключателя и обоями проложить тонкую (1–1,5 мм) пластинку из оргстекла с отверстием под механизм выключателя. Размер пластинки приблизительно 130х180 мм.
   Резьбовые патроны. Из всей группы установочных устройств резьбовые патроны работают в наиболее тяжелых тепловых режимах. Их нагрев может достигать 200° С и более, что приводит к ускоренному выходу из строя.
   Для ламп накаливания с диаметром резьбы на цоколе 14 мм предназначен патрон типа Е14, на лампы с резьбой 27 мм рассчитана серия Е27, в которую входят прямой подвесной патрон, патрон с резьбовыми кольцами для крепления рассеивателя, потолочный патрон с фланцем и настенный патрон с наклонным фланцем. Корпуса патронов для работы в условиях повышенной температуры (для Е14 – более 110°, для Е27 – более 140° С) выполняются из керамики или жаростойкой пластмассы. Обычно такая температура создается при применении ламп с верхними значениями мощности внутри небольших закрытых плафонов.
   Основной причиной повреждения патронов является плохой контакт либо зажимов провода, либо лампы с контактным лепестком патрона (часто возникающая в контактном соединении искра повреждает лепесток). Чтобы снять патрон с трубки светильника, нужно его разобрать на месте, отсоединить провода, ослабить стопорный винт внутри корпуса (в резьбе донышка) или отвернуть контргайку с резьбовой трубки. Без этих операций попытка отвернуть патрон приводит к порче резьбы на трубке или поломке патрона.
   Предохранители. Предохранители с плавкими вставками состоят из пустотелого керамического корпуса с резьбой на цоколе и сменной трубчатой вставки, в которую впаяна тонкая проволочка. Автоматические предохранители (рис. 22) и автоматические выключатели содержат электромагнитный расцепитель, защищающий сеть от коротких замыканий, и биметаллический расцепитель – от длительных перегрузок по току.
 
   Рис. 22. Автоматический предохранитель
 
   Автоматические резьбовые предохранители применяются в старых домах для замены плавких предохранителей. В новых домах на групповых щитках устанавливают автоматические выключатели. Устройства защиты всех типов самостоятельно ремонтировать и регулировать запрещается. Они опломбированы на заводе. При сгорании плавкой вставки ее можно заменить только на вставку заводского производства. Применение «жучков на пробках» – гарантия пожара.

БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ

   Приобретая новый электроприбор, прежде всего следует оценить его с позиций надежности, экономичности, возможностей конструкции, чтобы выбрать ту модель, которая с наибольшей пользой, длительное время морально не старея, будет удовлетворять вашим требованиям.
   Но как бы тщательно вы не выбрали себе электрического помощника, рано или поздно он выйдет из строя. Не спешите, однако, выбрасывать неисправный электроприбор. Во-первых, не всегда в магазине найдется ему замена, а во-вторых, поломка может оказаться не очень сложной и вам удастся исправить ее своими руками. Прежде всего следует определить причину поломки.
   Дефектный элемент в неисправном приборе может быть выявлен по внешним проявлениям прибора (например, перегрев обмотки двигателя в вентиляторе, недостаточный нагрев конфорки электроплиты), путем осмотра (ослабление контактного зажима, износ коллектора двигателя в пылесосе и т. п.) и, наконец, электрическими измерениями (пробой изоляции между токонесущим элементом и корпусом прибора, обрыв в шнуре питания и др.). В большинстве случаев целесообразно совмещать эти методы поиска, начиная с выяснения возможных причин неисправности и внешнего осмотра.
   Не все возникшие дефекты немедленно «сигнализируют» о себе внешним проявлением. Такие дефекты (износ коллекторных щеток, трещина в резиновой трубке внутри корпуса стиральной машины, засорение смазки подшипников и т. п.), если их не обнаружить вовремя, со временем обязательно приведут к поломке, которая по всегда может быть устранена даже в условиях ремонтной мастерской. Выявить подобные дефекты можно при профилактическом осмотре прибора. Поэтому при любом самом простом ремонте, требующем вскрытия корпуса прибора, всегда будет оправдан осмотр всех его элементов и проверка контактных соединений. Профилактика – реальное продление жизни прибора. Этому способствует также «щадящий» режим эксплуатации (уменьшение нагрузки, сокращение времени непрерывной работы, в отдельных случаях – снижение питающего напряжения и т. п.).
   Электрические плитки. Номинальная мощность выпускаемых промышленностью одноконфорочных электроплиток – 800, 1000, 1200 и 1500 Вт, двухконфорочных – 1600, 1800, 2000 и 2200 Вт. По конструкции различают три типа конфорок: с корпусом, штампованным из листовой стали, с литым чугунным корпусом, с трубчатыми электронагревателями (ТЭНами).
   Тип конфорки, устройство регулирования мощности – основные элементы, определяющие эксплуатационные характеристики электроплиток. Время разогрева конфорок с ТЭНами 3–4 мин, их КПД – 70 %, температура нагрева поверхности – 650–700° С, средний ресурс – 5 тыс. ч. Соответствующие характеристики штампованных конфорок: 15 мин; 55 %; 450–500 °C, 2–3 тыс. ч. Характеристики чугунных конфорок занимают промежуточные значения. Наиболее совершенными являются плитки с ТЭНами. Нагревающаяся поверхность ТЭНа – трубка из тонкого металла, благодаря чему она нагревается очень быстро, а передача теплоты происходит в основном в результате излучения. Кроме того, ТЭНы (в отличие от чугунных конфорок) не трескаются при попадании воды на их раскаленную поверхность. ТЭНы в электроплитках применяются двухконцовые односпиральные с диаметром трубок 7,4—10 мм и одноконцовые двухспиральные с диаметром 16 мм. Конструкция наиболее распространенных конфорок приведена на рис. 23.
 
   Рис. 23. Конфорки электроплиток: а – чугунная; б – с двухконцовым ТЭНом; в – с двумя двухконцовыми ТЭНами; г – с одноконцовым ТЭНом
 
   Для обеспечения рационального нагрева в плитки встраиваются регуляторы мощности. Схема переключения спиралей двухспиральной конфорки четырехпозицпонным кулачковым переключателем приведена на рис. 24. В электроплитках с ТЭНами обычно применяют бесступенчатую регулировку мощности. Мощность регулируется в пределах 15—100 % номинального значения.
 
   Рис. 24. Схема переключения спиралей конфорки: С1 и С2 – спирали;
   К1, К2, КЗ – контакты переключателя
 
   Если при включении в розетку (исправную) плитка не нагревается, причиной может быть неисправность любого элемента в ее электрической схеме – сетевого шнура, спирали конфорки, контактов регулятора или переключателя мощности. Принцип поиска неисправности в электроплитке рассмотрим более основательно, с тем чтобы использовать его как пример при ремонте других приборов, имеющих переключатели режимов. В качестве примера выберем электроплитку с двухспиральной конфоркой и четырехпозпционным переключателем мощности, а поиск начнем с рассмотрения влияния возможных неисправностей на внешние проявления элементов плитки.
   Горящая индикаторная лампочка снимает подозрение на обрыв в шнуре питания. Если же она не горит, то вероятнее всего обрыв в шнуре, обычно у вилки или у выхода из корпуса прибора, то есть в местах, наиболее часто изгибаемых. Если лампочка горит (шнур исправен), придется проверить другие элементы схемы. В случае отсутствия схемы ее легко составить, проследив цепи по монтажу в корпусе электроплитки. Очередность включения контактов определяется путем наблюдения их положения на каждой позиции переключателя (данные наблюдений приведены в табл. 5).
 
 
   На основании общей схемы и таблицы включения контактов оцениваем влияние каждого элемента на каждом положении переключателя на режим работы конфорки. Конфорка нагреваться не будет: на позиции переключателя I при обрыве спиралей С1 и С2 или нарушении контакта КЗ переключателя; на позиции II при обрыве спирали С1 или нарушении контакта К2. На позиции ІІІ при обрыве спиралей С1 или С2 или нарушении контакта К1 конфорка будет нагреваться с мощностью, равной половине максимальной. Влияние каждого, неисправного элемента на режим нагрева конфорки сведем в табл. 6, что позволит нам решать обратную задачу – определить неисправный элемент по режиму нагрева конфорки на разных позициях переключателя.
   На каждой позиции переключателя от каждого неисправного элемента будет проявляться специфичная только для этой неисправности совокупность режимов нагрева конфорки. Например, если конфорка нагревается только на позиции переключателя I (см. колонку 5 табл. 6), причиной неисправности является контакт К2. Только он полностью разрывает цепь питания конфорки как на позиции переключателя ІІ, так и на позиции III. Другой пример: конфорка нагревается только на позиции переключателя III и только на половинную мощность (см. колонку 2 табл. 6). Причина: обрыв в цепи спирали С1 (только элемент С1 разрывает полностью цепь на позициях I и II, а режим половинной мощности на позиции III дополнительно подтверждает выявленную причину).
 
 
   Итак, мы научились без каких-либо специальных приборов выявлять неисправные элементы в зависимости от их влияний на разных позициях переключателя.
 
 
   Если домашний мастер озадачен лишь восстановлением неисправного прибора без желания использовать каждый случай для накопления опыта, неисправность он может найти более простым путем, пройдя омметром или индикатором – пробником – по всей цепи электроплитки на всех позициях переключателя, начиная от штепсельной вилки. Элемент, имеющий обрыв, и будет неисправным. Плохой контакт переключателя можно обнаружить и без прибора – по нагару на нем или слабому усилию контактной пружины. Контакты зачищают мелкой наждачной бумагой, заводя узкую полоску ее между контактами и перемещая ее взад-вперед одновременно сжимая контактные пластины между собой. Зачистив один контакт, наждачную бумагу поворачивают абразивной стороной к другому контакту.
   Ослабевшие пружины контактов переключателя подгибают, следя при этом, чтобы в отключенном состоянии зазор между контактами был не менее 2–3 мм. Перегоревшую конфорку заменяют на новую. При этом чугунную или штампованную конфорку желательно заменить на конфорку с ТЭНами. Для поиска неисправного эле онтактами был не менее 2– лю – аденоь на рік. ми ДН)?мента и устранения неисправностей можно воспользоваться и готовыми рекомендациями, типичными для многих случаев, приведенными в табл. 7.
   Электроплиты. Это самые энергоемкие бытовые электроприборы. Отметим, что общая мощность всех реально имеющихся в квартире и одновременно включенных приборов обычно составляет не более 20–25 % мощности электроплиты.
   Электроплиты подразделяются на напольные и настольные. Основные узлы электроплиты: конфорочная панель, жарочный шкаф и панель управления.
   Среди отечественных напольных плит более совершенной моделью является плита «Электра 1001». В плите применены трехспиральные конфорки мощностью 1; 1,5; 1,5 и 2 кВт, ТЭНы жарочного шкафа – мощностью 0,8 и 1 кВт, ТЭН гриля – 1,5 кВт.
   Общая электрическая схема плиты включает четыре независимые и одинаковые схемы управления конфорками, схему регулирования мощности ТЭНов жарочного шкафа, схему включения мотора с редуктором (для вращения шомпола гриля) и лампы освещения жарочного шкафа. Нагрев конфорок регулируется семипозиционными переключателями, режим гриля – бесступенчатым регулятором мощности.
   Схема включения спиралей ТЭНа приведена на рис. 25. Включение контактов переключателя и мощность, потребляемая конфоркой типа ЭК4-145-1,0 мощностью 1 кВт, показаны на табл. 8.
 
   Рис. 25. Схема переключения спиралей ТЭНа семипозиционным переключателем к трехспиральной конфорке типа ЭК4—145-1,0: К1 – К4 – контакты переключателя; С1 – СЗ – спирали ТЭНа.
 
   Возможные неисправности конфорок и переключателей их режимов аналогичны неисправностям электроплиток. Для замены или ремонта конструкция плиты «Электра-1001» обеспечивает простой доступ к любому элементу электрической схемы.
 
 
   Перед тем как вскрыть плиту, необходимо отключить кабель ее питания от сети.
   Рабочий стол электроплиты лежит на раме и прикреплен к ней в четырех точках по углам. В левом и правом передних углах стол крепится винтами-саморезами, а у задней стенки рамы имеет шарниры. Вывернув винты-саморезы, рабочий стол можно поднять подобно крышке рояля и подпереть его специальным стальным прутком, нижний конец которого шарнирно закреплен внутри корпуса платы у правой стенки.
   Перед снятием конфорки нужно отсоединить от нее провода с пружинящими наконечниками и запомнить порядок их расположения на выводах конфорки. Для этого концы проводов имеют цветные метки, единые для всех конфорок. Элементы крепления конфорки приведены на рис. 26. Чтобы освободить конфорку, нужно отвернуть гайку заземляющего провода и гайку, прижимающую скобу. Учтем, что ржавую гайку легче отвернуть, если в ее резьбу ввести каплю машинного масла или керосина.
 
   Рис. 26. Элементы крепления чугунной конфорки на рабочем столе электроплиты: 1 – конфорка: 2 – шпилька М6х40; 3 – кольцо манжета; 4 – рабочий стол;5– скоба; 6 – гайка; 7 – шайба; 8 – заземляющий провод; 9 – пружинная шайба
 
   Установка повой конфорки проводится в обратной последовательности.
   Для снятия переключателя режимов нужно отсоединить идущие к нему провода и провода, идущие к розетке и переключателю, затем вывернуть шесть винтов-саморезов, крепящих панель управления, и снять ее.
   Под панелью управления находится вторая панель, на которой закреплены все переключатели. Вывернув с передней стороны этой фальшпанели два винта, можно снять переключатель.
   После ремонта или замены переключателя установку снятых деталей провести в обратном порядке.
   ТЭНы, нагревающие жарочный шкаф, закреплены под его сводом и под днищем. Шкаф с ТЭНамп теплоизолируется стекловатой или минеральной ватой, которую брать голыми руками не следует: обломки ее волокон легко впиваются в кожу и вызывают зуд. Верхний ТЭН жарочного шкафа закреплен специальной скобой под крышкой на задней стенке электроплиты. Для доступа к ТЭНу следует вывернуть два винта-самореза в верхней части этой крышки, приподнять ее верх для выхода ее нижней кромки из пазов в задней стенке электроплиты. Отсоединить провода от ТЭНов, загнуть пассатижами ушки скобы крепления и вытащить ТЭН вместе со скобой из жарочного шкафа.
   Нижний ТЭН размещен под стальным днищем жарочного шкафа. Для доступа к ТЭНу нужно вывернуть два винта-самореза, крепящих это днище со стороны дверцы жарочного шкафа, приподнять днище и вытянуть его на себя. Узел крепления и контакты выводов нижнего ТЭНа аналогичны верхнему и расположены также под задней крышкой плиты.