ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РЕЛЕ ПЕРЕХОДОВ И ИХ РАСЧЕТ

- напряжение цепи управления тепловоза 75 В;

- сопротивление катушки ВВЗ 215 Ом;

- ток срабатывания ВВЗ 190 мА (не более);

- ток отпадания ВВЗ 45 мА (не более).

Указанные выше показатели выходной цепи реле (U=75В; i=0,35А) требуют, чтобы триоды допускали такие же величины напряжения коллектор-эмиттер и тока коллектора в ключевом режиме. Выбираем триод типа П26Б.

В задачу расчета каскада формирования сигнала входит определение величин сопротивлений редукторов СН и СТ и напряжений U_y, на которые должны быть отрегулированы триггеры РП1 и РП2 на срабатывание и отпадание. Основные данные расчета сведены в табл. 1.

Величину сопротивления резистора СН, исходя из допустимого сопротивления в цепи ТПН выбираем R_сн=5 Ом.

Сопротивление резистора СТ рассчитывается с учетом требования: характеристика отпадания РП1 должна проходить через точку (U_Г=0, I_Г=0). Для этого необходимо, чтобы напряжение сигнала V_y в режиме отпадания РП1 на 15-й позиции было таким же, как в точке (I_Г=0, U_Г=0).

Напряжение сигнала:

U_y = i_c_нR_c_н - i_c_тR_c_т. (1)

Если ток i_y ничтожно мал по сравнению с i_ти и i_тт в расчетных режимах, то можно принять, что i_сн » i_ти и i_ст » i_тт.

Тогда для режима отпадания РП1 на 15-й позиции должно выполняться условие U_y=0, для чего необходимо , чтобы

i_снотR_c_н - i_c_тотR_c_т = 0. (2)

Отсюда определяется величина R_c_т Затем по известным значениям 1тн и 1тт Для режимов срабатывания РП1 и РП2 и отпадание РП2 определяется из уравнения (4) значения U_ycp и U_yc_т.

Таблица 1

Расчетные режимы каскада формирования сигнала

Величина	РП1	РП2
Срабатывание	Отпадание	Срабатывание	Отпадание
U, В
I, А
i_ти, А	1,28	0,87	1,36	0,95
i_тт, А	1,45	1,90	1,35	1,80
i_yl, А	0,042	0,005	0,01	0,01
i_y₂, А	0,042	0,005	0,047	0,01
i_сн, А	1,2	0,86	1,3	0,9
i_ст, А	1,53	1,91	1,41	1,82
U_сн, А	6,0	4,3	6,5	4,5
U_ст, А	3,52	4,39	3,24	4,18
U_у, А	2,48	-0,09	3,26	0,32

Если ток i_y составляет заметную часть токов i_ти и i_тт, то это должно быть учтено в расчете напряжений U_ycp и U_yc_т. Что же касается расчета R_c_т, то на нем учет влияния i_y не сказывается. Для определения R_c_т удобно решить систему уравнений, составленных для режимов отпадания PП1 на 15-й и 0-й позиций контроллера по второму закону Кирхгофа для контура, включающего резисторы СИ, СТ, СУ1 и эмиттерный переход триода Т11.

Для 15-й позиции:

U_об+(i_тнот– 2i_уст)R_см– (i_ттот+2i_уст)R_ст– i_устR_у=0; (3)

для 0-й позиции: (U_Г=0, I_Г=0),

U_об– 2i_уст(R_сн+R_ст) – i_устR_у=0. (4)

Подстановка в это уравнение данных из табл. 3 дает результат R_c_т = 2,3 0м. Для расчета остальных данных, содержащихся в таблице, необходимо определить ток i_y в расчетных режимах, методика определения которого рассмотрена ниже.

В задачу расчета элементов и режимов триггера вводится определение сопротивлений резисторов СК, СУ, СОС, СО, СВ, а также токов i_y и i_он в расчетных режимах срабатывания и отпадания.

Сопротивление R_k₁ резистора СК определяется необходимым значением тока базы i триода Т, когда этот триод открыт. При этом триод Т (Т12, Т22) должен работать в режиме насыщения, т.е.:

(5)

Сопротивление R_ос СОС рассчитывается исходя из допустимого значения тока I_о выхода закрытого триггера. Этот ток должен быть меньше, чем ток выключения вентиля В . Для вентиля BBЗ можно принять I_о = 0,04 А.

Сопротивление:

(59)

где R_в ‑ сопротивление катушки вентиля (с добавочным резистором).

Для определения сопротивления резисторов СУ, СС, СБ, токов i_y и i_см нужно совместно с уравнениями (59) и (60) решить еще три уравнения. Два из них составляются для режима срабатывания РП1:

i_cv+i_jc – i_ech=id₁_ch; (6)

(i_тнср– 2i_уср)R_сн– (i_ттср+2i_уср)R_ст– i_устR_у+U_об=0. (7)

Третье уравнение составляется для режима отпадания РП1:

i_см–i_уот=id_1ст; (8)

где i_ос – ток обратной связи.

Решая совместно эти пять уравнений и обозначив

i_ос–id_1срid_1от=i_о;
получим:

(9)

(10)

i_уср=i_о+i_уот; (11)

i_сн=id_1от+i_уот. (12)

По току i_см подбираются значения сопротивления СС и СБ. Токи i_y₁, i_y₂ в режимах срабатывания и отпадания РП2 определяются с помощью аналогичных уравнений. Емкость конденсаторов С₁ и С₂ рассчитывается исходя из заданной амплитуды пульсаций i_y. По расчетным отклонениям характеристик вход-выход триггеров можно определить расчетные отклонения характеристик срабатывания и отпадания в координатах [I_Г, U_Г]. Для тепловозов ТЭ10 1% отклонения U_y соответствует отклонению тока срабатывания I_Г на 15-й позиции контроллера примерно на 15А.

1 23

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: