МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Реферат: Универсальный блок питания

    Реферат: Универсальный блок питания

    Содержание

    Введение                                                                                                 3

    1 Расчетно-теоретическая часть                                                                

    1.1 Разработка схемы электрической структурной                         5 

    1.2 Выбор элементной базы                                                                6 

    1.3 Разработка схемы электрической принципиальной                 7

    1.4 Расчёт усилителя с электронным ключом                                  8

    1.5 Расчет источника питания                                                             12

    1.6 Расчет надежности                                                                                 

    2 Конструкторско-технологическая часть                                         21

    2.1 Описание конструкции универсального

     регулятора уровня воды.                                                                     21

    2.2 Виды и объем работ по техническому обслуживанию             22

    2.3 Методы поиска неисправностей и ремонт универсального

     регулятора уровня  воды                                                                     28

    2.4 Разработка руководства по эксплуатации                                  31

    3 Экономическая часть                                                                         33

    3.1 Расчет себестоимости                                                                   33

    3.2 Ценообразование, планирование прибыли.                              40

    4 Мероприятия по технике безопасности и противопожарной

    безопасности при проведении технического обслуживания и ремонта       42

    4.1 Мероприятия по технике безопасности                                      42

    4.2 Мероприятия по противопожарной безопасности                    44

    5 Мероприятия по экологической защите окружающей среды     46

    Заключение                                                                                             48

    Список использованных источников                                                  49

    Приложение A - Руководство по эксплуатации БКДП.022005.000РЭ

                                 

    Введение

    В современном понимании регулятор - это устройство, осуществляющее взаимосвязь между положением органа управления и текущим состоянием объекта управления. Первый регулятор изобрел в египетской Александрии грек Хсибиос примерно в третьем веке до н.э. Это был поплавковый регулятор уровня для водяных часов. Водяные часы были известны еще Вавилонянам в 14 в. до н.э. и представляли из себя сосуд с мерными делениями, из которого вытекала или капала вода, но при этом скорость истечения жидкости изменялась по мере уменьшения столба воды в сосуде. Хсибиос предложил настолько удачную конструкцию для поддержания постоянства уровня воды, что его регулятор устанавливался на водяные часы почти 16 столетий. В 1781 г. шотландский инженер Дж.Уатт создал двигатель с вращающим моментом на валу, на котором впервые был применен регулятор частоты вращения. Регулирование частоты вращения осуществлялось двумя сбалансированными на одной оси грузами, вращающимися синхронно с валом машины и соединенными с дроссельной заслонкой, перекрывающей проходное сечение парового патрубка. При увеличении частоты вращения центробежные силы вращающихся шаров поднимали с помощью тяг муфту, соединенную с заслонкой, уменьшая проходное сечение паропровода и скорость вращения двигателя.

    Центробежный регулятор был известен задолго до Уатта и широко применялся на ветряных мельницах для автоматической регулировки зазора между жерновами (момента сопротивления) в зависимости от ветрового напора, т.е. скорости вращения крыльев мельницы.

    В 1787 г. Уатт адаптировал существующий центробежный регулятор под паровую машину, создав более совершенную конструкцию, названную для отличия от прототипа - регулятором Уатта. Особое место в истории техники регулятор Уатта занял благодаря тому, что именно его конструкция легла в основу теории и практики регуляторостроения, новой отрасли промышленности, повлекшей за собой формирование особой области знаний - "Теории автоматического управления и регулирования", составляющей основу современных технологий управления промышленными системами.

    За это время больших успехов достигла отечественная микроэлектроника. Разрабатываются и выпускаются все более сложные большие интегральные схемы(БИС), степень интеграции которых характеризуется сотнями тысяч транзисторов в полупроводниковом кристалле: микропроцессоры, контроллеры, микросхемы памяти, однокристальные микроЭВМ. Освоены новые технологические методы, значительно повышающие быстродействие микросхем и снижающие уровень их энергопотребления. Находят все более широкое применение технологии программируемых структур, базовых матричных кристаллов, которые позволяют внедрять в практику систему заказов микросхем требуемого функционального назначения  при приемлемом уровне их стоимости и небольших сроках разработки. Существенно расширена  номенклатура цифровых, аналоговых и аналого-цифровых микросхем. Заметна тенденция совмещения в  одной микросхеме аналоговых и цифровых функциональных узлов, а также узлов, реализующих аналоговые функции цифровыми методами.

    Успехи микроэлектроники сделали возможным широкое применение в системах автоматического регулирования нового поколения микросхем повышенного уровня интеграции.

    Микросхемы нашли широкое применение и в регуляторе уровня воды, который способен автоматически поддерживать уровень воды в емкостях любого объема и может быть использован при откачивании грунтовых вод из подвалов и погребов, для заполнения водонагревательных баков и расширительных бачков систем водоснабжения и отопления. При этом  регулятор уровня воды может работать как на заполнение емкости водой, так и на ее откачивание. /1/,/2/

    1 Расчетно-теоретическая часть

    1.1 Разработка схемы электрической структурной

    Универсальный регулятор уровня воды представляет собой автоматическую систему регулирования уровня воды в емкостях любого объема. Устройство может работать как на заполнение так и на откачивание воды.

    Для реализации такого устройства необходимо чтобы при достижении заданного уровня срабатывал датчик и вырабатывал электрический сигнал удобный для дальнейшего преобразования. Для достижения  этой цели можно воспользоваться  датчиками уровня которые реагируют на наличие воды и выдают в качестве сигнала управления изменение сопротивления.

    Для управления и контроля состояния датчиков можно использовать схему на основе дискретных элементов или цифровых микросхем. Схема на дискретных элементах менее надежна и обладает повышенным энергопотреблением. Схема на цифровых микросхемах более надежна, обладает низким энергопотреблением и не требует точной настройки. При этом в качестве выходного сигнала будет «1» или «0».

    Для анализа схемы управления и передачи управляющего сигнала необходимо использовать электронный ключ который будет менять свое состояние в зависимости от сигнала на выходе схемы управления.

     В качестве источника управляющего сигнала можно использовать генератор прямоугольных импульсов. При этом он может быть как на дискретных элементах так и на цифровых микросхемах. Наиболее целесообразно использовать генератор на цифровых микросхемах в виду высокой надежности, низким энергопотреблением и габаритами.

    Управление нагрузкой можно осуществлять при помощи реле или полупроводниковых элементов. В данном случае применение реле неоправданно в следствие больших габаритов и большой потребляемой мощностью. В качестве управляющего элемента целесообразно использовать симистор достоинством которого является малые габариты и небольшая потребляемая мощность. 

    Для питания устройства необходим блок питания с стабилизированным напряжением. Схему стабилизатора можно использовать на дискретных элементах и на микросхемах. Стабилизатор на дискретных элементах обладает большими габаритами и поэтому использование его является нецелесообразным.

    Таким образом разрабатываемое устройство регулирования воды состоит из следующих узлов.

    -датчики уровня

    -схема управления

    -элемент «И»

    -усилитель

    -электронный ключ

    -генератор прямоугольных импульсов

    -источник питания

    Структурная схема данного устройства представлена на чертеже (БКДП.022005.100Э1). /2/, /3/

    1.2 Выбор элементной базы

    Все микросхемы в схеме берем КМДП логики т.к. она обладает низким потреблением энергии.

    Схему управления строим на микросхеме К561ТМ2, которая представляет собой D триггер с динамическим управлением. Установка триггера по входам R и S принудительна, поэтому сигналы синхронизации С и информационного входа D не изменяют состояние триггера на выходе во время действия сигналов R и S. Микросхема имеет следующие параметры: , , , , , .

    Таблица1—Таблица истинности триггера

    С D R S

    0 0 0 0 1

    1 0 0 1 0

    × 0 0

    × × 1 0 0 1
    × × 0 1 1 0
    × × 1 1 - -

      В качестве логических элементов используем микросхему К561ТЛ1 которая представляет собой  два триггера Шмитта с логическим элементом 2И-НЕ на входе. Микросхема имеет следующие параметры: , , , , , .

    Элемент «И» строим на элементе И-НЕ микросхемы К561ТЛ1

    Так же в состав схемы управления входят переключатели SA1, SA2, дискретные элементы: конденсаторов С1, С3, резисторах R1-R3, R5.

    Усилитель строим  транзисторе КТ814А(Iк.max=1,5А, Uкэ.max=40В

    Uбэ.нас=1.2, Uкэ.нас=0.6В,h21min=40)

    Генератор прямоугольных импульсов выполняем на микросхеме D триггера К561ТМ2, элементов RC цепи: С6, С7, R9, R10.

    В качестве электронного ключа используем импульсный трансформатор ТИ228, который предназначен для обеспечения определенных условий передачи мощности от непосредственного источника сигнала к выходному сигналу, резистор R13, конденсаторы С9 и С10, симистор TC112-16(Uзак.max=1200 В, Uу.от=3В, напряжение в открытом состоянии Uотк=1,8 В, ток управления Iу.от=100mA, Iзкр=3 мА, Iотк.max=16А)

    Блок питания строим на трансформаторе типа ТПП204 c последовательным соединением обмоток, диодном мосте и интегральном стабилизаторе напряжения КP1157ЕН12A (Uвых=12±0.24В, минимальное падение напряжение между входом и выходом 2В, Iпотр≤5mA, Uвх.макс≤35В, Iвых.макс=100мА, Pрас=1,3Вт)

    В схеме применены оксидно-электролитические конденсаторы  типа К50-35 номинальным напряжением 25В, отклонением емкости от номинального значения ±20%, керамические монолитные  конденсаторы К10-17б номинальным напряжением 50В и отклонением емкости от номинального значения ±20%, постоянные тонкопленочные резисторы С2-33Н номинальной мощностью 0.125Вт и 0.25Вт. /4/,/5/

    1.3 Разработка схемы электрической принципиальной

    В начальный момент времени конденсатор С1 находится в разряженном состоянии и после подачи питания удерживает уро­вень логического 0 на время, достаточ­ное для установки триггера DD2.2 в со­стояние логической 1 на выводе 13 и логического 0 на выводе 12.

    При нахождении переключателя SA2 положении «закачать»  «лог. 1» с вывода 13 DD2.2 разрешит работу эле­мента DD1.2, тем самым пропуская сигнал с генератора прямоугольных импульсов  на базу VT1. Транзистор, усиливая сигнал по мощно­сти, наводит ЭДС в трансформаторе TV2. Переменное напряжение, наводи­мое в TV2, через токоограничивающий резистор подается на управляющий вывод симистора, тем самым открывая его и подавая напряжение питания на нагрузку.

    Вода дой­дя до нижнего датчика уровня, из­менит уровень «лог. 1» на входе DD1. на значение «лог. 0». Пройдя через элементы DD1.3 и DD1.1, уровень «лог. 0» дважды инверти­руется и на входе "S" элемента DD2.2 появляется логический 0. Верхний датчик уровня еще сухой, и на входе DD1.4 присутствует уровень «лог. 1», сле­довательно на входе "R" DD2.2 присут­ствует «лог. 0», и триггер хранит получен­ную в момент предустановки информа­цию (вывод 13 – «лог. 1», выв. 12 – «лог. 0»).

    Вода, дойдя до верхнего датчика уровня, подаст на вход DD1.4 логичес­кий 0, на выходе сформируется логи­ческая 1, которая переведет триггер DD2.2 в состояние установки 0. На вы­воде 13 DD2.2 появится логический 0, запрещающий работу элемента DD1.2, и, соответственно, прекратит работу ключ на VT1, симистор закроется, и насос выключится. По мере расхода воды верхний датчик уровня откроется, и на входе DD1.4 установится «лог. 1». Соответствен­но, на входе "R" DD2.2 появится «лог. 0», и триггер будет хранить записанную информацию. Вода, продолжая убы­вать, откроет нижний  датчик уровня, на входе DD1.3 и на выходе DD1.1 по­явится «лог. 1», триггер установится в со­стояние 1, при котором на выв. 13 по­ступает «лог. 1», на выв. 12 – «лог. 0», и на­сос снова начнет заполнять резервуар. Так циклы расхода и заполнения будут повторяться снова и снова.

    Если переключатель SA2 находится в положении "Выкачать", то работа ус­тройства изменится на противополож­ное, т. е. насос будет работать до тех пор, пока уровень воды не опустится ниже нижнего датчика уровня, а "от­дыхать" - пока вода не поднимется до верхнего датчика уровня.

    Кнопка SA1 предназначена для при­нудительного включения/выключения нагрузки. Размыканием ее контактов на вход "С" триггера DD2.2 подается «лог. 1», что приводит к записи инфор­мации, находящейся на входе "D", а т. к. он соединен со своим инверсным вы­ходом, следовательно при каждом на­жатии на SA1 состояние триггера бу­дет меняться на противоположное, соответственно включая или выключая нагрузку. /2/

    1.4 Расчет усилителя c электронным ключом

    Рисунок 1 – Усилитель с электронным ключом

    Исходные данные:

    напряжение питания нагрузки U=220 В;

    мощность нагрузки Р=800 Вт;

    Параметры микросхемы DD1:

    напряжение питания UП=12 В;

    выходное напряжение логического нуля U0вых=0,05В;

    выходное напряжение логической единицы U1вых=9,95 В;

    выходной ток логического нуля и единицы Iвых0= Iвых1=1,3 мА.

    1.4.1 Расчет электронного ключа

    Определяем ток нагрузки IН, А по формуле

    ,                                                      (1)

    где - IH –ток нагрузки, А

     P- мощность потребляемая нагрузкой, Вт

             U- напряжение питающей сети, В

     (А)

    Определяем сопротивление нагрузки RH, Ом по формуле

                                                                (2)

    Т.к. в первый момент времени после подачи напряжения в нагрузку возникают «пусковые» токи превышающие номинальный ток в 2-3 раза то необходимо подобрать симистор с номинальным током превышающим ток нагрузки минимум в 4 раза.

    Выбираем симистор ТС112-16 с параметрами:

    максимальное напряжение в закрытом состоянии Uзак.max=1200 В;

    напряжение между управляющим электродом и катодом Uу.от=3В;

    напряжение в открытом состоянии Uотк=1,8 В;

    ток управления Iу.от=100mA

    ток в закрытом состоянии Iзкр=3 мА

    максимальный допустимый ток в открытом состоянии Iотк.max=16А;

    температура корпуса Тк=85˚С;

    температура среды Тс=70˚С.

    Рассчитаем площадь радиатора S, см2, необходимого для охлаждения корпуса симистора по формуле (6) Для этого рассчитаем значение мощности Рзак, Вт, выделяемую симистором в закрытом состоянии и значение мощности Ротк, Вт выделяемую симистором в открытом состоянии. При этом учитываем, что максимальная мощность будет при максимальном напряжении питания, которое равно 220+10%.

                                         (3)

     (Вт)

                                        (4)

     (Вт)

                                                                                                                 

    Следовательно, что расчёт площади радиатора следует вести для того случая, когда на симисторе выделяется больше энергии

    Между корпусом и радиатором также существует сопротивление, но в данном случае этим сопротивлением можно пренебречь и поэтому будем считать, что радиатор имеет такую же температуру, как и корпус.

                                                         (5)

    Страницы: 1, 2, 3, 4, 5


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.