|
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 Uy, 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 Rсн=5 Ом.
Сопротивление резистора СТ рассчитывается с учетом требования: характеристика отпадания РП1 должна проходить через точку (UГ=0, IГ=0). Для этого необходимо, чтобы напряжение сигнала Vy в режиме отпадания РП1 на 15-й позиции было таким же, как в точке (IГ=0, UГ=0).
Напряжение сигнала:
Uy = icнRcн - icтRcт. (1)
Если ток iy ничтожно мал по сравнению с iти и iтт в расчетных режимах, то можно принять, что iсн » iти и iст » iтт.
Тогда для режима отпадания РП1 на 15-й позиции должно выполняться условие Uy=0, для чего необходимо , чтобы
iснотRcн - icтотRcт = 0. (2)
Отсюда определяется величина Rcт Затем по известным значениям 1тн и 1тт Для режимов срабатывания РП1 и РП2 и отпадание РП2 определяется из уравнения (4) значения Uycp и Uycт.
Таблица 1
Расчетные режимы каскада формирования сигнала
Величина
| РП1
| РП2
| Срабатывание
| Отпадание
| Срабатывание
| Отпадание
| U, В
|
|
|
|
| I, А
|
|
|
|
| iти, А
| 1,28
| 0,87
| 1,36
| 0,95
| iтт, А
| 1,45
| 1,90
| 1,35
| 1,80
| iyl, А
| 0,042
| 0,005
| 0,01
| 0,01
| iy2, А
| 0,042
| 0,005
| 0,047
| 0,01
| iсн, А
| 1,2
| 0,86
| 1,3
| 0,9
| iст, А
| 1,53
| 1,91
| 1,41
| 1,82
| Uсн, А
| 6,0
| 4,3
| 6,5
| 4,5
| Uст, А
| 3,52
| 4,39
| 3,24
| 4,18
| Uу, А
| 2,48
| -0,09
| 3,26
| 0,32
|
Если ток iy составляет заметную часть токов iти и iтт, то это должно быть учтено в расчете напряжений Uycp и Uycт. Что же касается расчета Rcт, то на нем учет влияния iy не сказывается. Для определения Rcт 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:
Uоб+(iтнот – 2iуст)Rсм – (iттот+2iуст)Rст – iустRу=0; (3)
для 0-й позиции: (UГ=0, IГ=0),
Uоб – 2iуст(Rсн+Rст) – iустRу=0. (4)
Подстановка в это уравнение данных из табл. 3 дает результат Rcт = 2,3 0м. Для расчета остальных данных, содержащихся в таблице, необходимо определить ток iy 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 iy и iон в расчетных режимах срабатывания и отпадания.
Сопротивление Rk1 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 Rос СОС рассчитывается исходя из допустимого значения тока Iо выхода закрытого триггера. Этот ток должен быть меньше, чем ток выключения вентиля В . Для вентиля BBЗ можно принять Iо = 0,04 А.
Сопротивление:
(59)
где Rв ‑ сопротивление катушки вентиля (с добавочным резистором).
Для определения сопротивления резисторов СУ, СС, СБ, токов iy и iсм нужно совместно с уравнениями (59) и (60) решить еще три уравнения. Два из них составляются для режима срабатывания РП1:
icv+ijc – iech=id1ch; (6)
(iтнср – 2iуср)Rсн – (iттср+2iуср)Rст – iустRу+Uоб=0. (7)
Третье уравнение составляется для режима отпадания РП1:
iсм–iуот=id1ст; (8)
где iос – ток обратной связи.
Решая совместно эти пять уравнений и обозначив
iос–id1срid1от=iо; получим:
(9)
(10)
iуср=iо+iуот; (11)
iсн=id1от+iуот. (12)
По току iсм подбираются значения сопротивления СС и СБ. Токи iy1, iy2 в режимах срабатывания и отпадания РП2 определяются с помощью аналогичных уравнений. Емкость конденсаторов С1 и С2 рассчитывается исходя из заданной амплитуды пульсаций iy. По расчетным отклонениям характеристик вход-выход триггеров можно определить расчетные отклонения характеристик срабатывания и отпадания в координатах [IГ, UГ]. Для тепловозов ТЭ10 1% отклонения Uy соответствует отклонению тока срабатывания IГ на 15-й позиции контроллера примерно на 15А.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|