Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизация технологических процессов является одним из основных факторов повышения производительности и улучшения условий труда. В настоящее время во всей промышленной области используются средства автоматизации. Проектами наиболее сложных производств, особенно в нефтепереработке, химии и т. д. предусматривается комплексная автоматизация ряда технологических процессов. Средства автоматизации так же применяются на объектах жилищного строительства и социально-бытового назначения в системах кондиционирования и т. п.
В данном курсовом проекте рассматривается схема автомата управления вентиляцией в горячих цехах. Схема содержит устройство, реагирующее на неравномерность распределения температуры и включающее вентилятор, когда это необходимо.
2. РАСЧЕТ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ
В качестве рассчитываемого стабилизатора выбран стабилизатор с регулируемым уровнем входного напряжения.
Выбираем:Uкэ1 min=4 В.
При Uкэ1 min менее 4 в регулирующие устройства VT1 ухудшаются. Если выбирается большое значение Uкэ1 min возрастает мощность, теряется в коллекторной цепи.
Определим минимальное напряжение по входу стабилизатора напряжения по формуле:
Uвх. Min = Uвых. +Uке.1min+∆Uвых. =21+4+1.5=26.5 (В) (1.1)
Определяем номинальное значение Uвх. по формуле:
= 26.5/(1- 0.05)=27.89 (В) (1.2)
Определяем максимальное значение Uвх по формуле:
Uвх. max = Uвх (1+∆Uвх /100)=27.89(1+0.05)= 29.284(В) (1.3)
Определяем максимальное падение напряжения на коллекторе регулирующего транзистора VT1 по формуле:
Uк1max = Uвх. max - Uвых.min = 29.284 – 19.5=9.784(В) (1.4)
Где Uвых.min - минимальное выходное напряжение
Минимальное выходное напряжение рассчитываем по формуле:
Uвых.min = Uвых -∆Uвых = 21-1.5=19.5(В) (1.5)
Рассчитываем максимальную мощность на коллекторе VT1:
Pk.1max=Uк1max*Iвых=9.784*0.6=5.8704 (Вт) (1.6)
Где Iвых ток, потребляемым автоматическим устройством.
Для нормальной работы регулированного транзистора VT1, применяется радиатор с площадью охлаждения.
Sохл =1350/((Tn.max – Toc max)/Pk1max)*R=1350/((46-40)/5.8704)*36=36.69 () (1.7)
Выбрали тип транзистора – КТ815А
Iк.max.доп =1.5(А)
Uк.max. доп =25(В)
Pk.max.доп (с радиатором) =10(Вт)
Pk.max.доп (без радиатора) =1(Вт)
Для выбора VT2 ввели соотношения ==
Ток базы VT1 определяемый по формуле:
= Iвых / = 0.6/40 = 0.015 (1.8)
Напряжение на коллекторе VT2 определяется по формуле:
UкеVT2max≈ UкеVT1max (1.9)
Мощность рассеивания на коллекторе VT2 находится по формуле:
Pk2.max≈ Uке2max* Ik2= 9.784*0.015=0.1467 (1.10)
Выбрали тип транзистора КТ315А
Iк.max.доп =0.1(А)
Uк.max. доп =15(В)
Pk.max.доп=0.150(Вт)
Выбрали тип стабилизатора КС515А из условия:
Uст=(0.6÷0.7)* Uвых=0.63*21≈15 (1.11)
Uст=15 (В)
Uст.max=15 (В)
Uст.min=15 (В)
Iст.max=0.053 (А)
Rg=200 (Ом)
P=1 (Вт)
Нашли коэффициент напряжения делителя регулирования резистора R3÷R5
α= Uст /Uвых=15/21=0.71 (1.12)
Выбрали транзистор VT3-KT312A. Он обеспечил значительное усиление сигнала с соблюдением условия IkVT3>IσVT2. Ток базы 2 транзистора определили по формуле:
Iσ2max=Iвых/()=0.6/(30*40)=0.0005 (A) (1.13)
Согласно условию, выбрали тип транзистора КТ312А и указали его параметры.
Iк.max.доп =0.01(А)
Uк.max. доп =20(В)
Pk.max.доп =225(мВт)
Нашли нестабильность входного напряжения которое нашли по формуле:
∆Uвх.= ∆Uвх.max-∆Uвх.min=29.284-26.5=2.784 (В) (1.14)
Определили необходимое значение коэффициента усиления по напряжению каскада УЛТ, что обеспечило необходимый коэффициент стабилизации:
Кспотр.=∆U*100/(Uвых.*(∆Uвх.откл+∆Uвх.))*h=2.784*100/(21*2.834))*0.66=70.8(1.15)
Определили сопротивление резистора R2:
R2=0.5*Uке.min*/(Iвых)=0.5*4*40*30/(0.6)=4(кОм)(1.16)
Нашли расчетный коэффициент усиления каскада УПТ с учетом
Кс раст.= (∆Iк3/∆Uк3)*R2=20*4=80 (1.17)
Определили мощность рассеивания PR2
PR2=/R2= /40000=0.051 (1.18)
Выбрали тип резистора R2 по ГОСТ 7113-66. (С2-С3-0.062-4300 Ом ± 5%).
Определили мощность рассеивания VT3:
Pk3.max= Uk3.max * Ik3.max=15.28*0.0037=0.0565 (Вт) (1.19)
Определили напряжения участка коллектор-эмиттер VT3:
Ukе3.max =Uвх+∆Uвых.- Uст=27.89-1.5-15=12.28 (1.20)
Определили ток коллектора VT3 по формуле:
Iк3.max= (Uвх.max.- Uст)/R2=(27.89-15)/4000=0.0032 (1.21)
Расчет резисторов делителя R3-R4-R5. Ток делителя определили соотношением:
Ig=(10÷100)*=10*0.00031=0.0037 (А) (1.22)
Нашли ток базы VT3:
= Iк3.max/=0.0037/10=0.00037 (А) (1.23)
где Iк3.max – максимально допустимый ток коллектора VT3.
- коэффициент передачи по току транзистора VT3.
Определили общее сопротивление делителя Rg:
Rg = R3+R4+R5=Uвых/Ig=21/0.0037=5675.67 (Ом) (1.24)
С учетом заданного диапазона регулирования Uвых определили сопротивление нижнего делителя R5:
R5= (Rg* Uст.min)/(Uвых.+ ∆Uвых.)=(5675.67*15)/(21+1.5)=3783.78≈ 3900(Ом)(1.25)
Согласно шкале Е24 принимаем R5=300 Ом. Выбрали необходимый тип резистора R5 – (С2-С3-0.062-3300 Ом ± 5%).
Определили максимальное сопротивление нижнего плеча делителя R3-R4-R5:
R4+R5= (Rg* Uст.mаx)/ (Uвых.-∆Uвых.)= (5675.67*15)/(21-1.5)=4365.9(Ом) (1.26)
R4=(R4+R5)-R5=4365.9-3783.78=582.12≈680 (Ом) ±5%. (1.27)
Выбрали тип резистора R4 – (С2-С3-0.062-560 Ом ± 5%).
Определили сопротивление резистора R3:
R3= Rg-(R4+R5)=5675.67-4365.9=1309.27≈1800 (Ом) ±5%. (1.28)
Согласно шкале Е24 принимаем R3=1800 Ом. Выбрали необходимый тип резистора R3 – (С2-С3-0.062-1800 Ом ± 5%).
Определили значение балансового резистора R6:
R6= (Uвых.- Uст.)/Iст.max=(21-15)/0.053=113.20≈130(Ом) ± 5% (1.29)
Согласно шкале Е24 принимаем R6=130 Ом. Выбрали необходимый тип резистора R6 – (МЛТ-0.5-130 Ом ± 5%).
Определили мощность рассеивания на резисторе R6:
P6==*R6=*113.20=0.3179 (1.30)