Расчет на точность сборки электронного реле времени (ЭРВ
ЭРВ предназначено для включения какого-либо исполнительного устройства с некоторой задержкой относительно других или на заданное время
Принципиальная электрическая схема реле времени изображена на рис.1
  |
Рис. 1
Она представляет собой двухкаcкадный усилитель постоянного тока, собранный на транзисторах VТ1 и VТ2. Первый каскад усилителя (транзистор VT1) обеспечивает большое входное сопротивление, что уменьшает влияние на разрядную цепь R1, С1. Резистором R1 (магазин сопротивлений) возможно в широких пределах изменять время срабатывания реле. Второй каскад связан через ограничивающий ток базы резистор R4 с выходом первого. Резистор R5 ограничивает ток эмиттера транзистора VТ2.
Питание схемы осуществляется от сети (~ 220В, вилка XP1) напряжением вторичной обмотки трансформатора Т1 через выпрямитель VD3 и сглаживающий фильтр, выполненный на конденсаторе С2. Тумблер SA2 служит для включения питания схемы. Нагрузка (исполнительное устройство) подключается к клеммам ХS1 и ХS2 через контакты K1.1 реле K1. Кнопкой SВ1 управляют работой ЭРВ.
Реле времени работает следующим образом. В исходном состояний транзисторы VT1 и VT2 закрыты, а конденсатор С1 разряжен. При нажатии кнопки SВ1 конденсатор С1 зарядится до напряжения источнике Uп питания. При отпускании кнопки SВ1 на базу транзистора VT1 будет подано открывающее (отрицательное) напряжение. С этого момента начинается разряд конденсатора С1 через резистор R1 и входное сопротивление Rвх1 первого каскада:
|
|
|
где 
— текущее значение напряжения на конденсаторе С1;
t — время;
— постоянная времени разряда.
Если учесть, что входное сопротивление транзисторного каскада на VT1 равно R вх1 ≈ β 1 R 3, то
,
где β 1 — коэффициент усиления транзистора VT1.
Коэффициент усиления по напряжению первого каскада меньше единицы и равен
,
где 
.
С учетом выражений (1) и(3) входное напряжение Uвх2 второго каскада запишется как
Ток базы транзистора VT 2 определится в виде
,
А ток I К2 коллектора будет равен
.
Следовательно, электромагнитное реле будет удерживаться во включенном состоянии до тех пор, пока ток коллектора транзистора VT 2 не станет равным току I отп отпускания реле:
.
Из этого условия находим выходной параметр ЭРВ, т.е. время t срабатывания реле:
.
При достижении этого момента времени контакты К.1.1 реле К1 разомкнутся.
В состав конструкции ЭРВ входят схемо-технические элементы, которые характеризуются точностью физических параметров: сопротивлением резисторов - R, емкость конденсатора – C 1, током отпускания электромагнитного реле – I отп., коэффициентом усиления транзисторов β , напряжением питания - U п . Поэтому при сборке решается задача обеспечения физической взаимозаменяемости деталей и узлов, входящих в ЭРВ.
|
|
|
Тогда время срабатывания t можно представить в виде функции:
,
т.е. электронной аналогией размерной цепи является время t.
Переходя к допускам элементов схемы Тi , получим рассчет допуска на время срабатывая реле по методу max-min:
Частные производные, т.е. коэффициенты влияния определяются из уравнения расчета времени t срабатывания ЭРВ:
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Поскольку предельные отклонения параметров элементов схемы обычно задаются симметрично относительно номинального значения, то координата середины поля допуска на время срабатывания равна 0.
При расчете на допуск по вероятностному методу допуск на время срабатывания определяется:
ω
Если задан допуск [ Т ] на время срабатывания t и допуска элементов схемы Т i , то выбираем один из методов сборки:
1. Метод полной взаимозаменяемости. Расчет на точность проводим методом max-min и проверяем условие T≤[T].Если да, то применяем этот метод сборки, а если нет ,то проверяем возможность сборки другими методами.
|
|
|
2. Метод неполной взаимозаменяемости. Расчет проводим вероятностным методом и проверяем условие Т>[T]. Если нет, то применяем следующий метод.
3. Метод групповой взаимозаменяемости.
4. Метод регулирования. При этом методе выбираем регулируемый элемент схемы с наибольшим коэффициентом влияния на время Т срабатывания реле. Для нашей схемы возьмем резистор R1.
Исходные данные для расчета
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 719; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!