Схема управления двигателем механизма переворота яиц для инкубатора

В этой статье приводится электрическая схема контроля трехфазным двигателем произвольной мощности, подключенным в однофазную сеть. Она может быть использована в инкубаторах частных хозяйств с закладкой яиц от пятисот штук (инкубатор из холодильника) до пятьдесят тысяч штук (промышленные инкубаторы марки «Универсал»).

Эта электрическая схема у автора проработала без поломок одиннадцать лет в инкубаторе, сделанным из холодильника. Электрическая схема (рис. 1.5) состоит из генератора и делителей частоты на микросхемах DD2, DD4, DD5, формирователя включения двигателей на микросхемах DD6.1, DD1.1 — DD1.4, DD3.6, интегрирующей цепочки R4C3, ключей на транзисторах VT1, VT2, электрореле К1, К2 и силового блока на электрореле К3, К4 (рис. 1.6).

Сигнализация состояния лотков (верх, низ) обеспечивается светодиодами НL1, НL2. Делитель и генератор делитель частоты до минутных сигналов изготовлен на микросхеме DD2 (К176ИЕ12). Для деления до одного часа применяется делитель на 60 в микросхеме DD4 (К176ИЕ12). Триггера на DD5 (К561ТМ2) исполняют деление периода до 2, 4 часов.

Переключателем SA3 избирают нужное время, в течении которого будут поворачиваться лотки, от 4 часов до полной остановки. На выходах 1, 2 триггера DD6.1 избранный интервал времени преобразуется в длительность импульса. Передние фронты этих импульсов, сквозь электрические схемы совпадения DD1.1 — DD1.3 подключают двигатель поворота лотков.

Передний фронт сигнала с вывода 1 триггера DD6.1 вкл реверс двигателя, сквозь электрические схемы совпадения DD7.4, DD7.2. Элементы DD4.1, DD3.6 необходимы для переключения порядка работы «ручной — автоматический» и установки лотков в горизонтальное положение «центр». Для активации режима реверса двигателя раньше, чем случится подключение вращения двигателя, предназначена интегрирующая цепочка R4, С3, VD1.

Момент задержки включения двигателя, при указанных на схеме номиналах, составляет примерно 10 мс. Это момент может изменяться в зависимости от порога срабатывания примененной микросхемы. Сигналы управления сквозь транзисторные ключи VT1, VT2 включают электрореле пуска двигателя К2 и электрореле реверса Kl. При включении напряж. Uпит. на одном из выходов триггера DD6.1 появится высокий потенциал, допустим это контакт 1. Если концевой выключатель SFЗ не замкнут, то на выходе элемента DD1.3 будет высокое напряжение и активируются электрореле Kl, К2.

При следующем переключении триггера DD6.1 электрореле реверса Kl не включается, поскольку на ввод микросхемы DD7.4 будет подан запрещающий нулевой уровень. Слаботочные электрореле Kl, К2 включаются быстро лишь на момент поворота лотков, поскольку при активации концевых выключателей SF2 или SFЗ на выходе микросхемы DD1.3 появится запрещающий нулевой уровень. Индикация состояния выводов 1, 2 DD6.1 выполнена инверторами DD3.4, DD3.5 и светодиодами НL.1, НL.2. Подпись «верх» и «низ» указывают на положение переднего края лотка и являются условными, так как направление вращением двигателя несложно поменять подходящим включением его обмоток. Электрическая схема силового модуля показана на рис. 1.6.

Попеременное подключение электрореле KЗ, К4 выполняют коммутацию обмоток двигателя и, следовательно, управляет направлением вращения ротора. Так как электрореле Kl (если нужно) срабатывает раньше чем электрореле К2, то и подключение двигателя выводами К2.1 случится после выбора выводами Kl.l соответствующего электрореле КЗ или К4. Кнопки SA4, SA5, SA6 дублируют выводы К2.1, Кl.l и определены для ручного выбора положения лотков. Кнопку SA4 устанавливают между кнопками SA5 и SA6 для удобства одновременного нажатия двух кнопок. рекомендуется под верхней кнопкой написать «верх».

Передвижение лотков в ручном режиме осуществляют при выключенном авторежиме переключателем SA2. Величина фазосдвигающей емкости С6 зависит от типа включения двигателя (звезда, треугольник) и его мощности. Для двигателя, подключенного:

по схеме «звезда» — С = 2800I/U,

по схеме «треугольник» — С = 48001/U,

где I = Р/1,73Uhcosj,

Р паспортная мощность двигателя в Вт,

cos j — коэффициент мощности,

U — сетевое напряжение в вольтах.

Печатная плата со стороны проводников показана на рис. 1.7, а со стороны установки радиоэлементов — на рис. 1.8. Электрореле К3, К4 и емкость С6 располагают в непосредственной близости от двигателя. В приборе применены переключатели SA1, SA2 марки П2К с независимой фиксацией, SA3 — марки ПГ26П2Н.

Концевые выключатели SF1 — SF3типа МП1105, электрореле К1, К2 — РЭС49 паспорт РФ4.569.426. Электрореле К3, К4 возможно использовать любой марки на переменное напряжение 220 В.

Трехфазный двигатель М1 с редуктором возможно использовать любой с необходимой мощностью на валу для поворота лотков. Для расчета следует брать массу одного куриного яйца примерно равным 70 гр, утиного и индейки — 80 гр, гусиного — 190 гр. В данной конструкции использован двигатель марки ФТТ — 0,08/4, мощностью 80 Вт. Электрическая схема силового узла для однофазного двигателя показана на рис. 1.9.

Номиналы фазосдвигающей цепочки R1, С1 для каждого двигателя свои и, обычно, пишуться в паспорте двигателя (см. шильдик на двигателе).

Концевые выключатели размещают вокруг оси вращения лотков под определенным углом. На оси крепят втулку с резьбой М8, в которую накручен болт, замыкающий концевые выключатели.

Схема подключения переворота в инкубаторах для яиц (автоматический и ручной режим)

Многие люди, которые приходят к нам или пишут письма с вопросами, часто спрашивают – «Как сделать автоматический переворот яиц в самодельном инкубаторе?» Это актуальный вопрос мы решили подробно рассмотреть и выложить схему соединения для автоматического переворота лотков с яйцами, но при этом предусмотреть и ручной режим. Ручной режим может понадобиться, когда вам придется вытаскивать лотки с яйцами перед стадией вылупа. Еще может быть так, что лотки и есть, то место где будет происходить вылуп и возникнет необходимость поставить лотки в горизонтальное положение. При автоматическом перевороте лотки обычно находятся в положении под 45 градусов либо в одну, либо в другую сторону.

Итак, приступим. Для сборки нашей схемы нам потребуется:

1. Мотор переворота – мы предпочли взять проверенную модель, которую можно изучить подробно здесь.

2. Контроллер, на основе которого и будет работать переворот. Обладает «концевиками» для обратного хода мотора

3. Кнопка клавишная 3-х позиционная

4. Кнопка клавишная 2-х позиционная

5. Быстрые клеммы или колодки под провода

6. Провода 3-х жильные и 2-х жильные

1. Вам необходимо взять 3-х жильный провод и подсоединить к мотору. У мотора имеется 3 выхода. 1 выход – подключаем к нему концевик, 2 выход – подключаем к нему 2-ой концевик, 3 выход(центральный) – подключаем 220вольт-N(ноль) Смотри подробнее рисунок 1-2.

2. Необходимо провода от концевиков вывести на клавишную двухпозиционную кнопку, которая отвечает за переключение между автоматическим и ручным режимами переворота. Смотри рисунок 3.

3. От этой же кнопки, два контакты, при замыкании которых, включается авторежим – необходимо завести на контроллер Lilitech 7801 или 7802 на позиции «6» и «7» — указанные на самом контроллере.

4. На позиции «8»-N(ноль) и «9»-L(фаза), указанные на контроллере, необходимо завести 220 вольт. Помните Фаза-ноль принципиально соблюсти, чтобы избежать замыкания при дальнейшем подключении схемы.

5. На «вагу» подключаем фазу L – от «9» гнезда контроллера, и в эту же «вагу» подключаем 3-х позиционную кнопку, которая отвечает за ручной режим переворота. Где центральное положение кнопки – означает «лотки без движения», крайнее левое положение – «наклон влево», правое положение кнопки – «наклон вправо». Провод от «ваги» заводим на центральную «ножку» кнопки. Всего на кнопке 6 гнезд. Смотрите рисунок 3.

6. Далее необходимо коммутировать кнопки между собой. Ведем провода от кнопки переключения режимов и заводим на крайние позиции кнопки «ручного режима». Смотрите рисунок 3.

Инкубатор своими руками – выгодно, просто, практично

В наше непростое время, когда цены на товары растут неумолимыми темпами, всегда найдешь ту область, в которой можно с выгодой применить свое практическое мастерство и теоретические знания. Посмотрев на стоимость инкубатора, произведенного в промышленных условиях, можно легко просчитать выгоду от самостоятельного изготовления подобного устройства. Тем более что изготовить домашний инкубатор своими руками не так уж и сложно.

Вот что говорит про свой самодельный инкубатор с механическим переворотом яиц пользователь форума генийкот.

Корпус инкубатора

В большинстве самодельных устройств основой всего является корпус. И инкубатор в данном случае не является исключением.

Для изготовления корпуса вполне подойдут пористые полимерные материалы, пеноплекс (пенополистирол) толщиной 20 мм и т.п. Можно также использовать листы ДВП или ДСП, но следует создавать двойные стены с наполнителем из поролона, войлока или пенопласта.

Размеры инкубатора напрямую будут зависеть от количества яиц, которое планируется одновременно помещать в камеру. По высоте внутренней камеры 50-ти см будет вполне достаточно. Площадь внутреннего основания будет равняться площади лотка для яиц. Но к ней необходимо прибавить примерно 50 мм с каждой стороны. Именно такой зазор должен быть между лотком и корпусом инкубатора для обеспечения циркуляции воздушных потоков. В нижнем основании инкубатора обязательно следует просверлить несколько отверстий диаметром 10 мм, через которые будет осуществляться воздухообмен между внутренним пространством камеры и внешней средой (инкубатор постоянно должен обогащаться кислородом). Для инкубатора, рассчитанного на 50 яиц, достаточно 6-ти отверстий.

Для обеспечения беспрепятственного движения воздуха между дном устройства и поверхностью, на которой он будет установлен, должен оставаться зазор 30…50 мм. В его верхней крышке следует сделать смотровое окошко 100х100 мм, закрываемое стеклом. Если в инкубаторе отсутствует принудительная вентиляция, то стекло во время работы следует приоткрывать, оставляя щель величиной 10…15 мм.

Лоток для инкубатора

Для того чтобы яйца можно было аккуратно уложить во внутреннее пространство инкубатора, нам необходимо сделать специальный лоток. В нашем случае его можно изготовить на основе деревянной рамки, которая снизу обтянута мелкой сеткой. В качестве сетки подойдет как обыкновенная москитка, используемая в конструкции современных оконных стеклопакетов, так и металлическая (может быть другая) сетка, имеющая размер ячейки, сопоставимый с величиной 5х5 мм (но не более). Для того чтобы исключить провисание сетки, снизу лотка можно прибить пару небольших реек, которые комплексно укрепят конструкцию лотка.

Для того чтобы яйца в процессе инкубации было удобнее переворачивать, лоток следует оснастить вставной деревянной решеткой. Для удобства можно изготовить сразу несколько решеток, имеющих разные размеры внутренних ячеек. Так, для перепелиных яиц подойдет решетка с размером ячейки 45х35 мм, для куриного яйца нужны ячейки размером 67х75 мм. Если же вы хотите закладывать в инкубатор гусиные яйца, то и ячейки должны быть соответствующих размеров – 90х60 мм. По ширине решетка должна быть на 5 мм меньше самого лотка. По длине она должна быть короче на 50…60 мм – для перепелиных, на 80…90 мм – для куриных и на 100…110 мм – для гусиных яиц. Таким образом, передвигая решетку вдоль лотка, можно переворачивать яйца на 180 градусов. С целью равномерного прогрева яиц с течением времени выполнять подобную процедуру следует примерно один раз в 2 – 3 часа.

Высота бортиков самого лотка должна быть 70–80 мм. Лоток следует устанавливать на ножки высотой 100 мм.

Это наиболее простая конструкция лотка, позволяющая одновременно переворачивать все яйца. Но для того, чтобы конструкция инкубатора была более современной, процесс переворачивания яиц можно автоматизировать. А для этого потребуется произвести некоторые технические усовершенствования.

Как сделать переворот в инкубаторе

Для того чтобы автоматизировать процесс переворота яиц в инкубаторе, в его конструкцию необходимо внедрить электромеханический привод, срабатывающий через определенный промежуток времени (как мы уже говорили, он составляет 2–3 часа). Точность временного промежутка будет обеспечивать специальное реле времени. Реле можно приобрести уже в готовом виде. Любители «поковыряться» в микросхемах могут сделать его самостоятельно, беря за основу электронные или даже механические часы, которые легко купить и в Москве, и в любой деревне.

Вот, что по этому поводу пишет пользователь FORUMHOUSE.

Решетка лотка должна двигаться по направляющим. Роль направляющих смогут сыграть стенки лотка. Но во избежание случайного заклинивания данный механизм можно усовершенствовать. Для этого по центральной оси решетки следует прикрепить выступающую с двух концов металлическую ось. Она сыграет роль надежной направляющей. Ось будет вставляться в специальные пазы, выполненные на бортиках лотка. Подобная конструкция надежна, ее легко можно собрать и при необходимости быстро разобрать.

Для того чтобы приводить в движение решетку с яйцами, нам понадобится возвратно-поступательный механизм, состоящий из электродвигателя, редуктора, кривошипного механизма и штанги, соединяющей привод с решеткой лотка.

В качестве электродвигателя можно использовать специальные «моторчики» для микроволновок, которые имеются в продаже. Также некоторые умельцы создают электромеханический привод на основе механизма, входящего в состав автомобильных дворников. Или вот, какой выход из положения придумал форумчанин mednagolov: привод механизма переворачивания яиц от эл. двигателя шарового крана дистанционного управления d=3/4 220v (имеет чрезвычайно мощный и долговечный редуктор, а также микропереключатели конечных положений).

Блок питания он использовал от старого компьютера, а реле времени – механизм от китайских часов, о котором было написано чуть выше.
Механизм функционирует следующим образом: реле замыкает электрическую цепь через заданный промежуток времени. Механизм приводится в движение и перемещает решетку лотка, переворачивая яйца. Затем срабатывают сигнализаторы конечных положений (концевые выключатели), и решетка фиксируется в противоположном крайнем положении. Через заданное время цикл повторяется, а решетка возвращается в исходное положение. Весь процесс в самоделке происходит без участия человека.

Подогрев инкубатора

Правильное размещение нагревательных элементов в камере инкубатора – это залог успеха, обеспечивающий вывод здоровых и крепких цыплят. В качестве нагревательных элементов принято использовать обыкновенные лампочки накаливания. В идеале их лучше всего устанавливать над лотком с яйцами, равномерно располагая по периметру инкубатора. Лоток и нагревательный элемент должно разделять расстояние не менее 25-ти см. В самодельном инкубаторе следует использовать лампочки малой мощности, на 25 Ватт и т.д. Суммарная мощность нагревательных элементов, используемых в подобном инкубаторе, должна составлять 80 Ватт – для устройства, рассчитанного на одновременный вывод 50-ти птенцов.

Размещая лампы на стенах камеры, следует также следить за их равномерным расположением по всему периметру. Знайте, что, используя последовательное электрическое соединение нагревательных элементов, можно значительно продлить срок их службы. Но мощность каждого потребителя в этом случае сократится вдвое. Это следует учитывать при расчете количества нагревательных элементов, ведь при соответствующем способе соединения количество потребителей должно будет удвоиться.

Контроль над показателями температуры

Как мы уже знаем, температура в камере инкубатора должна в точности соответствовать заданным параметрам. Иначе – грош цена такому устройству. Оптимальной для вывода цыплят в искусственных условиях является температура от 37,5 до 38,3º С. Но соблюдать ее следует строго. Поддерживать заданный диапазон поможет обычный терморегулятор, который без проблем можно приобрести в магазине. Необходимо, чтобы данный прибор обеспечивал точность температурных значений, соответствующую 0,2º С. Погрешность больше представленного значения может оказаться губительной для развивающихся зародышей.

Подключить терморегулятор к нагревательным элементам человеку, который решил своими руками сделать инкубатор, мы думаем, не составит никакого труда. Главное следить за тем, чтобы датчики температуры находились вблизи лотка для яиц. Для более точного снятия показаний датчики можно даже закрепить на лотке. В качестве дополнительного средства контроля следует использовать обычный термометр. Лучше, если он будет электронным, способным показывать десятые доли градуса. Но на крайний случай подойдет и обычный спиртовой градусник. Закреплять в камере его следует таким образом, чтобы он располагался сразу над лотком. В этом случае его показания можно будет снимать, глядя сквозь смотровое стекло.

Аккумулятор тепла

Чтобы температура медленней опускалась, надо тепловой аккумулятор использовать. Я в качестве ТА воду использовал. Она увлажнение дает и еще температуру набирает, и при отключении долго ее отдает, не давая быстро температуре опуститься. Только емкость с водой должна быть большая. Можно просто блин металлический или гантель вовнутрь положить – чем не ТА?

Остается добавить, что без увлажнителя воздуха в инкубаторе все ваши старания обречены на провал. Поэтому противень или открытую тарелку, наполненную водой, можно считать одним из обязательных элементов, участвующих в процессе инкубации. Что же касается теплового аккумулятора, то грелка или пластиковая бутылка с водой никогда не будут лишними во внутреннем пространстве вашего инкубатора.

Контроль над влажностью можно осуществлять с помощью психрометра, который можно приобрести в магазине бытовых товаров. Оптимальная влажность в инкубаторе должна соответствовать показателям 50–55% (непосредственно перед выводом цыплят ее можно увеличить до значений 65–70%).

Вентиляция инкубатора

Многие владельцы самодельных инкубаторов считают, что вентилятор является неотъемлемой частью подобного устройства. Но практика показывает, что небольшой инкубатор, количество яиц в котором не превышает 50-ти шт., может обходиться без принудительной вентиляции. Конвекция воздуха в нем происходит естественным путем и этого достаточно для поддержания жизнедеятельности зародышей.

Если камера вашего инкубатора рассчитана на большее количество яиц, или если вы хотите во что бы то ни стало создать идеальный микроклимат внутри устройства, то для этих целей можно использовать специальные вентиляторы диаметром от 80 до 200 мм (в зависимости от объема камеры).

Вентилятор можно вмонтировать в верхнюю крышку инкубатора с таким расчетом, чтобы он забирал воздух из внутреннего пространства камеры. Часть воздушного потока будет выходить наружу, а основной его объем будет отражаться от крышки и проходить над нижними приточными отверстиями, смешивая теплый воздух с холодным и обогащая его кислородом.

Вот, пожалуй, и все. Узнать различные мнения наших пользователей относительно конструкции самодельных инкубаторов, а также ознакомиться с их практическими наработками вы сможете в данной теме. Также у нас есть информация для тех, кто интересуется производительными инкубаторами для домашней фермы. Если вы желаете создать в домашних условиях более «продвинутый» инкубатор, в конструкции которого присутствуют мощные комплектующие и сложные вентиляционные схемы, то вам следует посетить данный раздел.