Wprowadzenie

Obecnie, obok akumulatorów litowo-jonowych, nadal powszechnie stosuje się akumulatory niklowo-kadmowe. Akumulatory te są tańsze niż litowo-jonowe i zachowują swoją wydajność w każdym warunki pogodowe, podczas baterie litowo-jonowe niektórzy producenci tracą wydajność w ujemnych temperaturach.

Akumulatory niklowo-kadmowe są stosowane w samochodach elektrycznych (jako pojazdy trakcyjne), tramwajach i trolejbusach (do zasilania obwodów sterowniczych), rzekach i statki morskie... Są szeroko stosowane w lotnictwie jako akumulatory pokładowe do samolotów i helikopterów. Używany jako źródło zasilania dla samodzielnych wkrętarek, wkrętarek i wiertarek.

Wadą akumulatorów niklowo-kadmowych jest tzw. „Efekt pamięci”, który występuje, gdy akumulator jest ładowany bez uprzedniego całkowitego rozładowania. W rezultacie maksymalna pojemność akumulatora z czasem maleje, a czas pracy akumulatora maleje.

W tym projekcie dyplomowym zostanie opracowane urządzenie dla zautomatyzowane szkolenie akumulatory. Trening baterii jest niezbędny, aby utrzymać baterię w dobrym stanie i prawidłowo wyświetlać rzeczywisty stan naładowania. Proces ten polega na przeprowadzeniu cyklu rozładowanie - ładowanie.

Akumulator jest połączony przez rezystor z masą i całkowicie się rozładowuje. Następnie akumulator jest podłączany do obwodu mocy i ładowany do osiągnięcia wartości napięcia, które nie zmienia się przez długi czas podczas jednego cyklu ładowania. Jeśli maksymalna wartość napięcie nie jest wystarczająco wysokie, cykl rozładowania-ładowania jest powtarzany.

Urządzenie opracowane w ramach tego projektu dyplomowego może być wykorzystywane przez służby serwisowe zajmujące się konserwacją akumulatorów, firmy budowlane posiadające duża ilość autonomiczne śrubokręty i wiertarki, szpitale używające urządzeń do rejestracji parametrów życiowych pacjenta, stale noszone przez pacjenta.

1. Przegląd analogów i ich analiza

Współcześni producenci elektroniki produkują podobne urządzenia, ale zwykle są zbudowane wyłącznie na elementach analogowych i nie mają takiej elastyczności, jak urządzenie zbudowane na mikrokontrolerze.

a) Amatorski obwód analogowego urządzenia do ręcznego treningu baterii.

Schemat przedstawiono na rysunku 1.

Rysunek 1 - Amatorski obwód urządzenia analogowego do ręcznego treningu baterii

Zasada działania to urządzenie - przełączanie ręczne akumulator do rozładowania i trybu ładowania.

Zaletą tego schematu jest jego niezaprzeczalna prostota i niski koszt. Wadą jest sterowanie ręczne i brak ochrony przed nadmiernym rozładowaniem baterii. Użytkownik musi sam monitorować napięcie na akumulatorze i przełączać go z rozładowania na ładowanie na czas. Warto zrobić takie urządzenie do treningu jednej lub dwóch baterii, ponieważ proces szkolenia zajmuje bardzo dużo czasu i wymaga stałego monitorowania.

b) Urządzenie automatyczne szkolenie bateria.

Schemat tego urządzenia przedstawiono na rysunku 2.

Rysunek 2 - Schemat elektryczny automatycznego urządzenia do treningu baterii

To urządzenie umożliwia trenowanie baterii tylko w trybie automatycznym.

Użytkownik ustawia ręcznie minimalne napięcie napięcie ładowania i rozładowania akumulatora. W tym celu do gniazd XS1 podłącza się woltomierz, a minimalną wartość napięcia rozładowania ustawia się za pomocą rezystora zmiennego R10. Następnie woltomierz podłącza się do gniazd XS2, a rezystor zmienny R8 ustawia się na minimalną wartość napięcia ładowania.

Do zalet tego obwodu należy pewna elastyczność w porównaniu z poprzednim obwodem, wady to brak jakiegokolwiek wyświetlacza wyświetlającego aktualną wartość napięcia na akumulatorze oraz konieczność posiadania przez użytkownika osobnego woltomierza do programowania urządzenia.

c) Ładowarka do stacji roboczych Turnigy Fatboy 8 1300 W.

To urządzenie, wyprodukowane przez firmę LEO Energy Pte Ltd. z Singapuru, Revolectrix, wyróżnia się na tle układów amatorskich. Deweloper nie publikuje schematu urządzenie wewnętrzne i nie wyjaśnia, jak to działa.

Wygląd urządzenie to pokazano na rysunku 3.

Rysunek 3 - Wygląd Ładowarka stacji roboczej Turnigy Fatboy 8 1300W

Urządzenie to umożliwia ładowanie i rozładowywanie wielu typów akumulatorów: niklowo-kadmowych, litowo-jonowych, litowo-polimerowych, litowo-manganowych, ołowiowych o napięciu 6, 12 i 24V. Posiada również funkcję wykonywania kilku cykli ładowania i rozładowania baterii, co jednak służy jedynie pozorom jej treningu: urządzenie wykonuje tylko tyle cykli, ile przypisze użytkownik, nie śledzi, czy bateria odzyskała swoją pojemność, czy nie.

Zalety tego urządzenia to: szeroka gama typów akumulatorów, łatwość obsługi, możliwość przypisania kilku cykli rozładowania i ładowania oraz dostępność serwisu gwarancyjnego.

Ale poza zaletami to urządzenie Ma też szereg wad, m.in .:

Niska niezawodność. Pomimo tego, że producent zapewnia kupujących coś wręcz przeciwnego, w recenzjach użytkownicy narzekają na awarię urządzenia po krótkim użytkowaniu;

Brak całkowicie tryb automatyczny trening baterii. Jak wspomniano powyżej, użytkownik może przypisać tylko liczbę cykli ładowania-rozładowania, nie ma tu funkcji „wykonywania cykli rozładowania-ładowania do czasu przywrócenia pojemności akumulatora”;

Wysokie zużycie energii;

Dość wysoka cena urządzenia, wynosząca 199,95 $, nie licząc ceny płytki ze złączami balansującymi, kupowanej osobno oraz dostawy z zagranicy, której koszt jest również dość duży ze względu na wagę urządzenia około dwóch kilogramów.

Używaj takiego urządzenia tylko do treningu niklu

akumulatory kadmowe są ekonomicznie niepraktyczne.

Poniżej znajduje się zbiorcza tabela opracowywanego urządzenia i rozważanych analogów, która przedstawia zalety i wady wszystkich rozważanych urządzeń.

Tabela 1 - Podsumowanie opracowywanego urządzenia i rozważanych analogów

2. Rozwój urządzenia

2.1 Rozwój strukturalny schemat funkcjonalny

Urządzenie to zgodnie z wymaganiami technicznymi składa się z następujących bloków:

Mikrokontroler PIC18F452;

Zdalne sterowanie;

Blok wskaźników;

Dwa klucze;

Złącze do podłączenia urządzenia do stabilnego generatora prądu;

Złącze do podłączenia baterii do urządzenia.

Mikrokontroler służy do przetwarzania sygnałów pochodzących z centrali, do pobierania i przechowywania napięcia na akumulatorze. Przetwarza odebrane dane iw zależności od nich, poprzez rezystor, podłącza akumulator do zasilania lub do masy. Ma również za zadanie wyświetlać informacje o napięciu na akumulatorze na siedmiosegmentowym wskaźniku oraz włączać odpowiednią diodę LED w zależności od aktualnego cyklu.

Panel sterujący składa się z pięciu przycisków, które przekazują mikrokontrolerowi następujące polecenia:

a) Tryb automatyczny (tryb ładowania lub rozładowania jest „wybierany” przez mikrokontroler, kierując się aktualną i poprzednią wartością napięcia na akumulatorze). Jeśli ten przycisk nie zostanie naciśnięty, tryb ręczny jest aktywny;

b) tryb ładowania (daje mikrokontrolerowi polecenie naładowania baterii; niedostępny w trybie automatycznym);

c) tryb rozładowania (podobny do poprzedniego akapitu);

d) wyprowadzenie na siedmiosegmentowy wskaźnik aktualnej wartości napięcia na akumulatorze;

e) Wniosek dotyczący siedmiosegmentowego wskaźnika czasu, jaki upłynął od początku ładowania / rozładowania akumulatora.

Dwa przełączniki, zaimplementowane na tranzystorach, dostarczają napięcie zasilania do akumulatora w celu jego naładowania lub podłączają go przez rezystor do masy w celu rozładowania. Otwieranie i zamykanie klawiszy kontrolowane jest przez mikrokontroler.

Wyświetlacz składa się z siedmiosegmentowego wyświetlacza i trzech diod LED inny kolor poświata.

Siedmiosegmentowy wskaźnik wyświetla aktualną wartość napięcia akumulatora lub czas, jaki upłynął od rozpoczęcia ładowania / rozładowania akumulatora. Ta informacja dociera do wskaźnika z mikrokontrolera.

Trzy diody LED informują użytkownika o aktualnym trybie:

Czerwony - tryb ładowania;

Żółty - tryb rozładowania;

Zielony - urządzenie nieaktywne.

Diody są podłączone do mikrokontrolera i włączają się na jego polecenie.

Schemat budowy elektrycznej przedstawiono w DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E1 i na rysunku 4.

Rysunek 4 - Schemat blokowy urządzenia do treningu baterii

2.2 Wybór podstawy elementu

Obwód oparty na mikrokontrolerze jest bardziej elastyczny niż obwód analogowy. Przy takim schemacie wszelkie ustawienia działania urządzenia są możliwe bez znaczącej zmiany projektu obwodu.

W tabeli 2 wymieniono główne cechy mikrokontrolera PIC18F452.

Tabela 2 - Główne cechy mikrokontrolera PIC18F452

Rezystancja rezystora R15, przez który przepływa prąd rozładowania akumulatora, została obliczona ze wzoru (1).

R \u003d U / I bit, (1)

U - napięcie akumulatora;

Wyładowuję - prąd rozładowania.

Prąd rozładowania akumulatora 4,5 V powinien wynosić około 90 mA, dlatego:

4,5 V / 0,09 A \u003d 50 (omów)

Spośród dostępnych w handlu rezystorów najbliższa rezystancja nominalna to rezystory o rezystancji 51 omów.

Moc rezystora oblicza się ze wzoru (2).

0,092 * 51 \u003d 0,4131 W.

Odpowiednie są rezystory o mocy 0,5 W i większej. Wybrałem rezystor CF-50 - 0,5 - 51 Ohm + 5%.

Pozostałe rezystory zostały obliczone w ten sam sposób.

2.3 Opracowanie schematu obwodu elektrycznego

Schemat elektryczny urządzenia do treningu akumulatora przedstawiono na rysunku DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E3.

Podstawą do opracowania obwodu elektrycznego jest schemat konstrukcyjny urządzenia przedstawiony na rysunku DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E1 oraz na rysunku 4.

Panel kontrolny składa się z pięciu przycisków zegara SDTX-210-N podłączonych do portu C mikrokontrolera i do masy poprzez rezystory CF-25 o wartości nominalnej 430 Ohm.

Jednostka wyświetlacza składa się z siedmiosegmentowego wyświetlacza Agilent Led Display HDSP-433G i trzech diod LED. Wskaźnik jest połączony ośmioma pinami (siedem segmentów i kropka) z portem B mikrokontrolera poprzez rezystory CF-25 oraz trzema pinami (kontrola każdej cyfry wskaźnika) do portu E.

Diody LED:

1. Czerwony - L-1344IT

2. Żółty - L-1344YD

3. Zielony - L-1344GT

Diody LED są połączone anodami z portem D mikrokontrolera, a katody poprzez rezystory CF-25 są połączone z masą.

Na tranzystorach VT1 - KT816A i VT2, VT3 - KT815G zaimplementowano dwa klucze łączące akumulator ze źródłem zasilania / masą.

Tranzystor VT1 jest sterowany przez port analogowy mikrokontrolera poprzez rezystor trymera R6 - PV32P502 iw stanie otwartym przepuszcza przez siebie prąd zasilania akumulatora, zapewniając w ten sposób jego ładowanie.

Tranzystor VT3 jest również sterowany przez port analogowy mikrokontrolera poprzez rezystor trymera R4 - analog R6. Gdy tranzystor VT3 jest otwarty, baza tranzystora VT2 jest podłączona przez rezystor R14 - CF-25 o wartości nominalnej 430 Ohm do ziemi, co zapewnia, że \u200b\u200botwiera prąd z akumulatora przez rezystor R15 do ziemi. Powoduje to rozładowanie baterii.

Rezystor R1 - CF-25 o wartości nominalnej 10 kOhm, podłączony do zasilacza i styku wejściowego mikrokontrolera MCLR, służy do eliminacji zakłóceń w sterowniku zakłócających jego pracę.

Rezonator kwarcowy HC-49U jest podłączony do pinów mikrokontrolera OSC1 i OSC2.

3. Opracowanie konstrukcji urządzenia

3.1 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej urządzenia

Elementy na płytce drukowanej zostały rozmieszczone jak najbardziej w taki sposób, aby skrócić długość ścieżek przewodzących, które zapewniają komunikację między elementami.

Mikrokontroler znajduje się na środku płytki, w którym umieszczono wskaźnik oraz jednostkę sterującą prawa strona deski. Siedmiosegmentowy wskaźnik znajduje się w prawym górnym rogu planszy, przełączniki taktu znajdują się w prawym dolnym rogu.

Kondensatory, przez które dostarczane jest zasilanie do mikrokontrolera, znajdują się w bliskim sąsiedztwie wyprowadzeń VDD i VSS mikrokontrolera.

Po lewej stronie płytki znajdują się złącza do podłączenia zasilacza i akumulatora oraz rezystory i tranzystory, przez które przepływają prądy ładowania i rozładowania.

3.2 Projekt układu PCB

Topologia płytki drukowanej została opracowana w środowisku PCAD 2004, trasowanie zostało przeprowadzone automatycznie przez router Quick Route, następnie część ścieżek została uzupełniona ręcznie.

Topologię płytki drukowanej przedstawiono na DP.44.23.01.01.03-347 / 13.СБ1.

3.3 Parametry technologiczne płytki drukowanej

Parametry technologiczne płytki drukowanej dobrano zgodnie z możliwościami rosyjscy producenci wykonać deski z określoną dokładnością.

Wybrano następujące parametry:

Prześwit między torami, podkładka do podkładki, podkładka do podkładki 15 milicali (0,381 mm);

Szerokość toru 12 mil;

Przez średnicę 18 milicali;

Prześwit między przelotami, prześwit 15 mm między przelotką a podkładką

Wysokość czcionki sitodruku 30 mil.

4.Opracowanie algorytmu programu mikrokontrolera

Poniżej znajduje się uproszczony algorytm programu mikrokontrolera.

a) Cykl rozładowania:

1) Otwórz tranzystor VT1 i zamknij tranzystor VT2, przykładając jednostkę logiczną do styków analogowych mikrokontrolera A0 i A1;

2) Utrzymuj poziom jednostki logicznej na stykach przez 10 minut;

b) Cykl ładowania:

1) Zamknij tranzystor VT1 i otwórz tranzystor VT2, przykładając logiczne zero do styków analogowych mikrokontrolera A0 i A1;

2) Utrzymuj zerowy poziom logiki na stykach przez 10 minut;

4) Utrzymuj zerowy poziom logiki na stykach przez 10 minut;

5) Odczytaj wartość napięcia, porównaj z poprzednią wartością, zapisz nową wartość do pamięci. Jeśli napięcie wzrosło, wróć do realizacji punktu II-4. Jeśli nie, przerwij ładowanie, rozważ ostatnią zarejestrowaną wartość napięcia jako napięcie stabilizowane.

c) Tryb automatyczny:

1) Wykonaj cykl rozładowania, a następnie wykonaj cykl ładowania;

2) Zapisz ustabilizowane napięcie;

3) Przeprowadź cykl rozładowania, a następnie naładuj;

4) Porównaj nową wartość ustabilizowanego napięcia z poprzednią. Jeśli wzrosła, wróć do punktu III-3. Jeśli nie, zatrzymaj tryb automatyczny.

W trybie ręcznym cykle rozładowania i ładowania są całkowicie autonomiczne i kontrolowane przez użytkownika z panelu sterowania.

Rysunek 5 przedstawia schemat blokowy programu głównego mikrokontrolera.

Rysunek 5 - Schemat blokowy algorytmu programu głównego mikrokontrolera

5. Część projektowo-technologiczna

5.1 Opracowanie projektu

Urządzenie do treningu akumulatorów służy do przywracania pojemności akumulatorów niklowo-kadmowych do wkrętarek, wiertarek wolnostojących i innego sprzętu poprzez wykonanie kilku następujących po sobie cykli ładowania i rozładowania.

Urządzenie do treningu baterii, zgodnie z warunkami pracy sprzętu elektronicznego (REA), należy do grupy 2: do pracy w pomieszczeniach, w których wahania temperatury i wilgotności nie odbiegają znacząco od wahań na świeżym powietrzu oraz jest swobodny dostęp do powietrza w przypadku braku bezpośredni wpływ promieniowanie słoneczne i opady.

Poniżej przedstawiono charakterystykę działania trenażera baterii:

Grupa sprzętu - 2;

Minimalna temperatura robocza, оС - -20;

Maksymalna temperatura robocza, оС - +40;

Minimum temperatura graniczna, оС - -40;

Maksymalna temperatura graniczna, оС - +60;

Wilgotność względna (wt \u003d + 25 o-6C),% - 75;

Współczynnik operacyjny wynosi 3..4;

Drgania mechaniczne, Hz - do 50;

Strajki, g - 5.

Ocena ujednolicenia konstrukcyjnego urządzenia do treningu baterii dokonywana jest według kilku współczynników określonych wzorami:

a) Współczynnik unifikacji (K1) oblicza się ze wzoru (3)

K1 \u003d (N un.det + N un.sb) / (N det + N sat) \u003d (27 + 26) / (27 + 27) \u003d 0,98 (3)

N un.det - liczba znormalizowanych części

N un.sb - liczba zunifikowanych zestawów

N det - liczba części

N sat - liczba zespołów

b) Stopień wykorzystania mikroukładów (5)

K2 \u003d Nims / (Nims + Nre) \u003d 2 / (2 + 27) \u003d 0,06 (5)

Nims - liczba mikroukładów

Nre - liczba pierwiastków radioaktywnych

c) Złożony czynnik zdolności produkcyjnej (6)

Kcom. \u003d (K1 1 + K2 2)/ 1 + 2 =(0,98+0,06)/1,75=0,59

- współczynnik wagowy ( 1 =0,75, 2 =1)

K1 - współczynnik unifikacji

K2 - współczynnik wykorzystania mikroukładów

Po sprawdzeniu spełnienia warunku Kcom Kzad, gdzie

Kzad. - dany współczynnik zdolności produkcyjnej (Kzad. \u003d 0,40,5)

Z powyższego wynika, że \u200b\u200bwarunek jest spełniony, dlatego konstrukcja ta jest zaawansowana technologicznie.

Wytwarzalność projektu jest rozumiana jako zbiór wymagań konstrukcyjnych i technologicznych, które zapewniają prostą ekonomiczną produkcję z zastrzeżeniem warunków technologicznych. Aby zwiększyć produktywność projektu, konieczne jest: zwiększenie wykorzystania układów scalonych, użycie tanich materiałów, jeszcze większe uproszczenie projektu, zastosowanie standardowych technologii, zmniejszenie nomenklatury używanych części i zespołów.

5.2 Opracowanie projektu PCB

Projekt wykonany na płytce drukowanej o wymiarach 118x80.

Deska wykonana jest z dwustronnego włókna szklanego marki SF2-35-1,5 GOST 10.316-78. Laminat z włókna szklanego tej marki ma wysoką wytrzymałość. Grubość PCB wynosi 1,5 mm, minimalna odległość między przewodami to 0,4 mm. Ta płyta powinna być wykonana metodą łączoną, z krokiem co 2,5 mm. Lut z lutem POS61 GOST 21931-01. Płytka posiada platerowane otwory montażowe dla elementów pinowych.

Płytka została opracowana w środowiskach P-CAD i AutoCAD. W środowisku P-CAD elementy zostały ułożone i rozłożona płytka drukowana. Trasowanie zostało wykonane przez autorouter Quick Route i zostało wykonane ręcznie zgodnie z minimalne rozmiary pola kontaktowe i ścieżki przewodzące oraz odległość między polami kontaktowymi a ścieżkami przewodzącymi. Następnie w środowisku AutoCAD został narysowany kontur tablicy.

5.3 Opracowanie procesu technologicznego wytwarzania płytki drukowanej

W wyniku zaprojektowania opracowano proces technologiczny montażu urządzenia do zautomatyzowanego treningu akumulatorów niklowo-kadmowych.

Doboru i uzasadnienia składu operacji dokonano na podstawie OST.4.GO.054.014 „Węzły i zespoły urządzeń elektronicznych na mikroukładach. Typowe procesy montażowe ”. Mikroukłady są zamontowane na dwuwarstwowej płytce drukowanej. Jako podstawę przyjęto dielektryk z folii FDME1 o grubości 0,09 mm, grubość przekładki (tkanina szklana SP-2) w stanie początkowym wynosiła 0,06 mm.

Stalowe uchwyty takie jak GT-1875, GT-1939 służą do kształtowania i cięcia wyprowadzeń mikroukładów. Wnioski z mikroukładów są lutowane za pomocą lutownicy FEM STU 38-739-65. Po wylutowaniu pozostały topnik usuwa się za pomocą mieszanki alkoholowo-benzynowej. Następnie płytkę drukowaną suszy się pod wyciągiem 2ShZhM.

Ochronę przed wilgocią zapewnia potrójne pokrycie płyty lakierem E4.100. Po każdorazowym nałożeniu warstwy lakieru płytka drukowana jest suszona w suszarce szafowej 2ShZhM w temperaturze 110-120 stopni.

Znakowanie PCB odbywa się zgodnie z OST 4.GO.0707.200. Ostatnią czynnością jest kontrola urządzenia, która odbywa się poprzez wizualną kontrolę jakości lutowania, zabezpieczenia przed wilgocią, a także funkcjonalną kontrolę parametrów elektrycznych urządzenia.

Rozważany proces technologiczny zapewnia montaż płytki drukowanej o wymaganych wymaganiach eksploatacyjnych.

05 Przychodząca kontrola

10 Zbieranie

15 Przygotowawcze

20 Montaż

25 Flushing

30 Kontrola parametrów

35 Znakowanie

40 Control

Kontrola przychodząca polega na oględzinach i kontroli parametrów elektrycznych elementów na stoisku. Płytka drukowana jest sprawdzana pod kątem integralności uszczelnienia i uszkodzeń mechanicznych.

Operacja kompletacji odbywa się na stole kompletacyjnym i polega na doborze wszystkich elementów wchodzących w skład montażu zgodnie ze specyfikacją. Operacja kompletacji odbywa się na specjalnym stole za pomocą pincety.

Operacja przygotowawcza polega na ukształtowaniu i przecięciu wyprowadzeń. Wnioski płyną przez zanurzenie w strumieniu. Cynowanie przewodów lutem POS-61 GOST 21931-76, temperatura + 250C., Do tranzystorów i diod 2-3s. Do tej operacji wykorzystywane jest oddzielne pomieszczenie, w którym każdy stół roboczy jest wyposażony w lokalną wentylację wyciągową. Aby wykonać tę operację, używa się pincety, obcinaków bocznych, szczypiec i urządzenia formującego.

Czynność instalacyjna polega na cynowaniu przewodów elementów radiowych, instalowaniu ich na płytce i lutowaniu elementów radiowych. Wyprowadzenia elementów są pokryte topnikiem, a następnie zanurzone w kąpieli ze stopionym lutem POS-61 (GOST 21931-76) o temperaturze 250C. Czas cynowania IC to 1-1,5 sekundy, a pozostałe elementy to 2-3 sekundy. Po zainstalowaniu i zamocowaniu zespołów montażowych na płytce drukowanej (OST5.9307-79), elementy radiowe są instalowane zgodnie z OST.4GO.010.030. Płytka jest traktowana topnikiem, a elementy są lutowane na fali stopionego lutowia POS-61. Czas lutowania jest taki sam. Lutowanie powinno być gładkie i błyszczące. Jakość kontrolowana jest wizualnie, a wytrzymałość elementów kontrolowana jest pęsetą. Po lutowaniu konieczne jest dokładne umycie lutowanych połączeń z brudu i pozostałości topnika.

Operacja płukania polega na oczyszczeniu płytki drukowanej z nadmiaru lutowia i topnika w specjalnej kąpieli płuczącej.

Kontrola parametrów polega na przetestowaniu urządzenia i sprawdzeniu wszystkich parametrów tego urządzenia na stanowisku.

Operacja znakowania jest niezbędna do umieszczenia wszystkich niezbędnych oznaczeń na płycie specjalnym lakierem.

Kontrola (wyjście) jest przeprowadzana po zakończeniu wszystkich operacji. Generał końcowa Inspekcja funkcjonalność w pełni zmontowanego urządzenia zgodnie z TU 023.019. Proces technologiczny montażu i instalacji zespołu obwodów drukowanych przedstawiono na załączonej mapie tras GOST 3.1118-82.

5.4 Obliczanie niezawodności urządzenia do automatycznego uczenia akumulatorów niklowo-kadmowych

Wszystkie nowoczesne urządzenia elektroniczne zawierają dużą liczbę komponentów, co prowadzi do dużej liczby połączeń lutowanych, przewodów i drutów. Dlatego podczas pracy sprzętu możliwa jest awaria dowolnego produktu składowego. W rezultacie sprzęt elektroniczny przestaje działać.

Awarie sprzętu mogą być częste i rzadkie, dlatego pojawiają się różne pytania:

Jak często będą występować awarie;

Jak długo sprzęt będzie działał przed pierwszą awarią;

Ile zajmie naprawa;

Co należy zrobić, aby zwiększyć niezawodność produktu.

Niezawodność to właściwość produktu do wykonywania zamierzonych funkcji przy zachowaniu parametry operacyjne w określonych granicach przez wymagany okres. Niezawodność charakteryzuje się trwałością, niezawodnością i łatwością konserwacji.

Podczas opracowywania dowolnego sprzętu radioelektronicznego można wykonać dwa rodzaje obliczeń niezawodności - wstępne i końcowe. Na podstawie wyników takich obliczeń podejmuje się decyzję: kontynuować dalszy rozwój urządzenia lub przeprojektować obwód.

Cele obliczania niezawodności to:

Wybór najbardziej niezawodnej opcji schematu;

Wybierając najwięcej wytrzymała konstrukcja urządzenie;

Obliczanie ilościowych wskaźników wiarygodności;

Obliczanie czasu naprawy.

Wstępną kalkulację niezawodności przeprowadza się na etapie wstępnego projektu, gdy produkt jest opracowywany tylko w postaci schematu. Ostateczna kalkulacja niezawodności wykonywana jest na etapie produkcji prototypu lub partii, gdzie obliczana jest niezawodność produktu jako całości.

W przypadku urządzenia opracowanego w tym projekcie dyplomowym dokonuje się wstępnej kalkulacji niezawodności. Do obliczeń wykorzystuje się średnie wartości wskaźnika awaryjności lsr, nie są uwzględniane wartości współczynników pracy Ke i trybu Kp, to znaczy rzeczywiste warunki pracy i tryby pracy elementów obwodu nie są uwzględniane w obliczeniach niezawodności. Wszystkie niezbędne dane do obliczeń przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3 - Elementy

W śr \u003d? L śr * N i * 10-6 \u003d 14,487 * 10-6,1 / godz

W cf - średni parametr przepływu awarii elementów tego obwodu;

l cf to średni wskaźnik awaryjności każdego elementu;

N i to liczba elementów.

Obliczmy średni czas między awariami:

T0 \u003d \u200b\u200b1 / W śr. \u003d 1 / 14,487 * 10-6 \u003d 69027,4 godz

Wniosek: Ponieważ otrzymana w wyniku obliczeń wartość T0 \u003d 69027,4 godziny jest większa niż T0.set (T0.set \u003d 10000 godzin), uważamy, że opracowane urządzenie jest niezawodne.

Sposoby poprawy niezawodności są następujące:

Na etapie projektowania:

Rozsądne zmniejszenie liczby elementów obwodu, dobór elementów o niższej awaryjności;

Użyj w nowy rozwój produkty ujednolicone i standardowe;

Używanie trwałych lub kroczących kopii zapasowych.

Na etapie produkcji:

Ścisłe przestrzeganie dyscypliny technologicznej (tj. Przestrzeganie dokumentacji projektowej lub technologicznej);

Staranna organizacja kontroli przychodzącej i wychodzącej;

Obowiązkowe wykonanie ciągu technologicznego (zastosowanie zgodne z przeznaczeniem w warunkach zbliżonych do eksploatacji) produkowanego sprzętu;

W razie potrzeby przeprowadzenie elektrycznego treningu termicznego (badanie pod obciążeniem, gdy zmienia się temperatura otoczenia, czyli z maksymalnym przybliżeniem do rzeczywiste warunki operacja).

Na etapie eksploatacji, aby zwiększyć niezawodność, zaleca się przestrzeganie zasad eksploatacji.

5.5 Opracowanie procesu technologicznego budowy urządzenia do zautomatyzowanego treningu baterii niklowo-kadmowych

Aby sprawdzić wydajność urządzenia do automatycznego uczenia akumulatorów niklowo-kadmowych, musisz mieć określone narzędzia programowe:

Tłumacz asemblera;

Debugger;

Programista.

Aby sprawdzić funkcjonalność płytki, należy przede wszystkim zaprogramować mikrokontroler. W tym celu należy zainstalować mikrokontroler w odpowiedniej kołysce programatora, podłączyć go do komputera przez port szeregowy i zasilić go i komputer. Następnie wprowadź niezbędne ustawienia, wskazując pliki zawierające program do realizacji funkcji urządzenia.

Po zakończeniu programowania przenieś mikrokontroler na płytkę urządzenia. Następnie zasilanie jest dostarczane do tablicy sterowniczej, a oscyloskop sprawdza obecność sygnałów wyjściowych. Po zakończeniu konfiguracji należy wyłączyć produkt i wyjąć płytkę urządzenia, do której zostanie przeniesiona miejsce pracy, na którym wykonywana jest operacja ochrony przed wilgocią i zaznaczamy na dołączonej karcie.

6. Część organizacyjna

6.1 Trening techniczny produkcja i etapy szkolenia projektowego

Przygotowanie technologiczne produkcji to zespół powiązanych ze sobą procesów zapewniających gotowość technologiczną przedsiębiorstwa do wytwarzania wyrobów o określonym poziomie jakościowym terminyprodukcja i koszty. Szkolenie technologiczne powinno być przeprowadzone zgodnie z zasadami i przepisami ESTPP GOST 14002-73. Etap ten powinien zapewnić pełną gotowość technologiczną przedsiębiorstwa do wytworzenia produktu o najwyższej kategorii jakości. Przygotowanie technologiczne rozpoczyna się w procesie tworzenia projektu produktu i dzieli się na cztery etapy:

Zapewnienie wykonalności projektu produktu;

Rozwój procesów technologicznych;

Projektowanie i produkcja wyposażenia technologicznego;

Dostosowanie i realizacja projektowanych procesów technologicznych.

Głównym celem szkolenia technologicznego jest opracowywanie i projektowanie zupełnie nowych procesów technologicznych i kierunków wytwarzania nowoczesnych rodzajów zaawansowanych technologii.

Szkolenie projektowe zgodnie z GOST 2.103-68 obejmuje następujące etapy:

Zadanie techniczne

Avanproekt

Projekt wstępny

Projekt techniczny

Dokumentacja robocza

Prototyp

Partia pilotażowa

Zakres uprawnień obejmuje: instrukcje dotyczące studiowania i inne oficjalne materiały w tym temacie. Opracowanie bibliografii (systematycznej listy publikacji na ten temat). Studium literaturowe, wnioski. Rozwój projektu specyfikacja techniczna do projektowania produktów. Koordynacja z zainteresowanymi organizacjami. Opracowanie tematu obliczeń i planu - harmonogramu. Studium wykonalności możliwości stworzenia produktu. Zatwierdzenie specyfikacji technicznych do konstrukcji urządzenia.

Propozycja techniczna obejmuje: wyjaśnienie studium wykonalności. Wyjaśnienie głównych sposobów tworzenia nowego produktu. Wyjaśnienie całkowitej ilości prac projektowych, harmonogram etapów prac rozwojowych. Wyjaśnienie kosztów prac projektowych i wytworzenia nowego produktu. Koordynacja z klientem wstępnego projektu.

Wstępny projekt obejmuje: sporządzenie schematu ideowego produktu. Opracowanie schematu, wykonanie podstawowych obliczeń.

Wybór ogólnych rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych. Opracowanie wytycznych projektowych. Opracowanie rysunków ogólnego widoku produktu. Projektowanie i produkcja układów i skomplikowanych urządzeń. Testowanie układu. Wyjaśnienie na podstawie wyników badań sprawności technicznej i ekonomicznej produktu. Projekt wstępny ( maksymalna głośność dokumentacja dotycząca projektu projektu). Obrona projektu projektu na radzie naukowo-technicznej.

Projekt technologiczny obejmuje: kontrolę technologiczną płyty CD. Podejmowanie ostatecznych decyzji dotyczących projektu technologicznego i dokładności wykonania produktu i jego części składowe na podstawie wersji ostatecznej konstruktywne rozwiązania oraz pełne zrozumienie urządzenia produktu zgodnie z głównymi zadaniami rozwiązanymi podczas opracowywania projektu pod kątem możliwości produkcji.

Dokumentacja robocza obejmuje: kontrolę technologiczną dokumentacji projektowej. Zapewnienie wykonalności projektu i dokładności wykonania produktu i jego części składowych.

Wykonanie prototypu obejmuje: zakończenie głównych testów projektowych pod kątem możliwości produkcyjnych. Określenie warunków spełnienia warunkowych wymagań produktywności, w tym zastosowanie standardowej TP, ponowna regulacja wyposażenia i wyposażenie technologiczne zgodnie z warunkami produkcji seryjnej (masowej) i planowanej skali wydania produktu.

Produkcja serii instalacyjnych obejmuje: dostosowanie projektu produktu do wymagań produkcja seryjna biorąc pod uwagę wykorzystanie najbardziej produktywnego TP, środków wyposażenia technologicznego, przy wytwarzaniu głównych elementów.

Produkcja partii pilotażowej obejmuje: końcowe opracowanie produktu oraz proces technologiczny podczas produkcji partii kontrolnej.

6.2 Organizacja procesu montażu urządzeń w przedsiębiorstwie

Przedstawione w pracy urządzenie (urządzenie do zautomatyzowanego treningu akumulatorów niklowo-kadmowych) jest urządzeniem do przywracania pojemności akumulatorów niklowo-kadmowych. W konsekwencji takie urządzenie może przydać się prawie każdemu, kto ma takie baterie. Popyt na taki produkt będzie średni, gdyż akumulatory niklowo-kadmowe są stopniowo zastępowane z powszechnego użytku akumulatorami litowo-jonowymi i litowo-polimerowymi i stają się wąsko ukierunkowane, co oznacza, że \u200b\u200bprodukcja, która będzie go sprzedawać będzie seryjna.

W produkcji będą zaangażowani następujący pracownicy:

Kontroler działu kontroli jakości;

Instalator;

Kolektor;

Programista;

Zbieracz.

Proces montażu urządzenia odbywa się w kilku etapach, ponieważ obejmuje różne rodzaje operacji. Firma nie zajmuje się produkcją pojedynczych części, dlatego w pierwszej kolejności kupowane są części standardowe oraz składane jest zamówienie na wykonanie takich części jak płytka drukowana, a także obudowy plastikowe formowane w wytwórni tworzyw sztucznych.

Najpierw płytki obwodów drukowanych i obudowy z fabryk przechodzą kontrolę wzrokową. Następnie programuje się sterownik i instaluje płytkę drukowaną. Po umyciu i wysuszeniu płyty przechodzą do kontroli międzyoperacyjnej, gdzie sprawdzają zgodność z dokumentacją projektową, jakość lutowania, brak osadu na płycie oraz elementy po kąpieli ultradźwiękowej.

Na koniec wyrób przechodzi kontrolę końcową, która obejmuje oględziny i testy działania każdej z jednostek.

7. Część ekonomiczna

7.1 Analiza branżowa

W chwili obecnej praktycznie nie ma rozwoju w zakresie regeneracji baterii niklowo-kadmowych. Wcześniej pojawiły się urządzenia pozwalające na przywrócenie akumulatorów w trybie ręcznym, tylko w trybie automatycznym, oraz urządzenia - „kombajny”, pozwalające na wykonywanie z akumulatorem różnorodnych czynności, takich jak ładowanie, rozładowywanie, wykonywanie kilku cykli ładowania-rozładowania, jednak nie opracowano żadnego urządzenia, które za pomocą mikrokontrolera wykonać zarówno cykle rozładowania, jak i ładowania, a także kilka cykli ładowania-rozładowania, aż do przywrócenia pojemności akumulatora niklowo-kadmowego.

Potencjalnymi odbiorcami tego produktu są firmy usługowe zajmujące się konserwacją akumulatorów niklowo-kadmowych, firmy budowlane dysponujące dużą flotą wkrętarek, wiertarek wolnostojących i innych urządzeń zasilanych bateriami niklowo-kadmowymi, a także szpitale wykorzystujące urządzenia do rejestracji parametrów życiowych pacjentów, które również zasilany bateriami niklowo-kadmowymi.

7.2 Istota opracowywanego projektu

Urządzenie rozwijane w pracy magisterskiej jest przeznaczone do treningu (przywracania pojemności) baterii niklowo-kadmowych. Trening można przeprowadzić zarówno w trybie automatycznym, jak i ręcznym.

W trybie automatycznym mikrokontroler monitoruje napięcie na akumulatorze i sam kontroluje cykle rozładowania i ładowania zgodnie z zapisanym w nim programem. Liczba cykli rozładowania-ładowania jest określana nie przez użytkownika, ale przez program mikrokontrolera i zależy od tego, jak bardzo akumulator się odzyskał i czy możliwy jest dalszy odzysk.

W trybie ręcznym użytkownik sam wybiera cykle rozładowania lub ładowania, naciskając odpowiednie przyciski. Użytkownik może monitorować napięcie na akumulatorze za pomocą siedmiosegmentowego wskaźnika, do którego jest ono wyświetlane z mikrokontrolera.

Urządzenie ma być zrealizowane w postaci płytki drukowanej ze złączem zasilającym oraz złączami do podłączenia zacisków akumulatora. Do urządzenia zostanie dołączona instrukcja obsługi.

Urządzenie będzie zasilane z generatora prąd stały o napięciu od 4,5 do 5,5 wolta. Przeznaczony jest do akumulatorów o napięciu 3,6 wolta.

To urządzenie nie jest czymś zasadniczo nowatorskim, jednak wcześniej nie stosowano połączenia możliwości automatycznego treningu baterii i ręcznego, a także wykorzystania mikrokontrolera w jego rdzeniu.

To urządzenie nie ma wielu analogów, ale ma wiele zalet w stosunku do nich wszystkich. Urządzenie lepszy obwód na komponentach analogowych w tym, że ma funkcję automatycznego treningu baterii, jest zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem baterii, co może spowodować, że bateria będzie bezużyteczna, a także jest wskazanie aktualnego napięcia na baterii i czasu od początku bieżącego cyklu rozładowania lub ładowania.

Już istniejący schemat automatyczne szkolenie baterii nie obejmuje trybu ręcznego, wymaga od użytkownika posiadania oddzielnego woltomierza i nie ma prostego w obsłudze użytkownika. Urządzenie opracowane w ramach pracy magisterskiej pozwala, jak już wspomniano, trenować baterię zarówno ręcznie, jak i automatycznie, dostarcza treści informacyjnych i jest odpowiednie do użytku przez każdą osobę.

Turnigy Fatboy 8 1300W Workstion Charger, kolejny analog, ma szeroki zakres funkcji, takich jak rozładowanie akumulatora, ładowanie, przeprowadzanie kilku cykli rozładowania-ładowania (liczba cykli jest określana przez użytkownika), ale traci na kosztach wszystkich analogów. To urządzenie jest niezwykle drogie (około 200 USD bez dostawy z zagranicy) i zawodne: użytkownicy w swoich recenzjach zauważają szybką awarię tego urządzenia. Ponadto to urządzenie nie pozwala na w pełni automatyczne szkolenie baterii.

Zaprojektowane urządzenie nie jest pozbawione perspektyw ulepszeń. Na przykład możliwe jest rozszerzenie zakresu obsługiwanych akumulatorów o napięcie, aby wskaźnik był jeszcze bardziej informacyjny. Istnieje możliwość wykonania obudowy na urządzenie z dołączoną jednostką sterującą i dołączoną do niej jednostką wskaźnikową.

7.3 Standaryzacja procesu technologicznego montażu i instalacji urządzenia

T shk \u003d T op * (1 + K / 100), (7)

T op - czas operacyjny poświęcony na samą operację;

K to złożony współczynnik uwzględniający czas spędzony na wszystkich standardowych kategoriach kosztów czasu pracy.

T op pochodzi ze standardów czasowych i składa się z dwóch części:

Wydłużone normy czasowe dla prac montażowych;

Rozszerzone standardy czasu na prace instalacyjne.

Do produkcji seryjnej K \u003d 10,5%

Czas potrzebny na montaż i instalację urządzenia przedstawia Tabela 4.

Tabela 4 - Czas poświęcony na montaż i instalację urządzenia

Wykres Gantta pokazano na rysunku 6.

Rysunek 6 - Wykres Gantta

7.4 Sporządzenie mapy planistyczno-eksploatacyjnej procesu technologicznego montażu i instalacji urządzenia

Stawka akordowa dla operacji jest określona wzorem (8)

R sd. i \u003d (C h. i * T shk. i) / 60, rub. (osiem)

gdzie C h. i - stawka godzinowa (według kategorii pracy)

Od h. I dla 5 kategorii \u003d 70 rubli.

Plan operacyjny montażu przedstawia tabela 5.

Tabela 5 - Planowana mapa eksploatacyjna montażu i instalacji urządzenia

7.5 Sporządzenie planowanego kosztorysu produktu i ustalenie jego ceny detalicznej

Przy sporządzaniu planowanego kosztorysu wyróżnia się łącznie trzy główne elementy:

M - koszty materiałów;

Zapytanie ofertowe - gaża główni pracownicy;

H - koszty ogólne.

Koszt podstawowych materiałów i płace podstawowych pracowników są kosztami bezpośrednimi. Koszty ogólne odnoszą się do kosztów pośrednich i obejmują: halę produkcyjną, zakład ogólny, nieprodukcyjne itp.

Koszty materiałów są określane przez dwa składniki:

Surowce i materiały podstawowe;

Zakupione komponenty i półprodukty.

Listę głównych (pomocniczych) materiałów oraz kalkulację ich kosztu przedstawia Tabela 6.

Tabela 6 - Lista głównych (pomocniczych) materiałów do produktu i obliczenie ich kosztu

Kalkulacja kosztu części składowych i półproduktów pokazano w tabeli 7.

Tabela 7 - Obliczanie kosztu części składowych i półproduktów

Planowanie kosztu ceny detalicznej produktu przedstawia tabela 8.

Tabela 8 - Planowanie kosztu ceny detalicznej produktu

Tak więc cena detaliczna produktu wynosi 510 rubli 24 kopiejek.

7.6 Obliczenie planowanych i ekonomicznych wskaźników terenu

Zysk jest uogólniającym wskaźnikiem ekonomicznym, który charakteryzuje końcowe wyniki przedsiębiorstwa (działu). Z zysku tworzony jest fundusz rezerwowy, a wpłaty do funduszu rozwojowego są dokonywane, kosztem których są podejmowane działania w celu rozszerzenia i ponownego wyposażenia produkcji.

W tej pracy dyplomowej obliczony zostanie tylko planowany zysk, ponieważ do obliczenia zysku netto należy wziąć pod uwagę wszystkie podatki, w tym od nieruchomości, która nie została tutaj opisana.

Wychodząc z faktu, że produkcja urządzenia do zautomatyzowanego uczenia akumulatorów niklowo-kadmowych jest wielkoskalowa, liczbę wyprodukowanych elementów można przyjąć umownie równą 5000 sztuk.

Kalkulacja zysku została przedstawiona w tabeli 9

Tabela 9 - Obliczenie zysku

Obliczenie wysokości podatków przedstawia tabela 10.

Tabela 10 - Obliczanie kwoty podatków

Zysk netto to 87.321 RUB.

W takim przypadku zysk netto należy rozłożyć w następujący sposób:

Do funduszu ubezpieczeniowego (20% zysku netto) - 17 464,2 rubli.

Rozszerzenie produkcji (10% zysku netto) - 8732,1 rubli.

Zyski zatrzymane - 61 124,7 RUB

Zyski zatrzymane są uwzględniane przy obliczaniu okresu zwrotu inwestycji kapitałowych (bieżący).

Bieżące \u003d Zysk zatrzymany / Inwestycja

Obecny \u003d 5 lat

8. Zapewnienie bezpieczeństwa oraz sanitarno-higienicznych warunków pracy

Celem tego rozdziału jest analiza warunków pracy i bezpieczeństwa w miejscu pracy użytkownika. Projektując bezpieczeństwo w miejscu pracy z komputerem osobistym, trzeba nie tylko osiągnąć wysoka jakość niezawodność wsparcia technicznego, ale także stworzenie komfortowych parametrów środowiskowych dla użytkowników.

Oto znormalizowane wartości i wyniki analizy następujących parametrów:

Mikroklimat

Szkodliwe substancje i wymiana powietrza

Wstrząs elektryczny

W analizowanym pomieszczeniu trwają prace nad opracowaniem projektów i algorytmów oprogramowanie (PP).

8.1 Obliczanie i analiza parametrów mikroklimatu

Schematy projektowe do analizy parametrów mikroklimatu przedstawiono na rysunku 7.

Rysunek 7 - Schematy projektowe do analizy parametrów mikroklimatu

Przyjęte oznaczenia:

K - nagrzewnica powietrza

Dystrybutor powietrza B.

WODA Z - grzejnik ciepłej wody

KON. - klimatyzacja

IPT - źródło zwiększonego ciepła

O mikroklimacie w pomieszczeniu decyduje temperatura (° C), wilgotność względna (%) i prędkość powietrza (m / s). Zgodnie z GOST 12.1.005-88 „SSBT. Ogólne wymagania sanitarno-higieniczne dotyczące powietrza w miejscu pracy ”, regulacja parametrów mikroklimatu w miejscu pracy prowadzona jest w zależności od pory roku, kategorii pracy pod względem zużycia energii, obecności źródeł ciepła jawnego w pomieszczeniu.

W zimnych porach roku optymalna temperatura pozwala na utrzymanie instalacji centralnego ogrzewania.

Mikroklimat oceniany jest za pomocą kombinacji czterech czynników:

Temperatura powietrza;

Prędkość powietrza;

Wilgotność względna;

Temperatura promieniowania obudów promieniujących.

Względna wilgotność powietrza W (%) jest określona zależnością (9)

gdzie A - bezwzględna wilgotność powietrza, czyli ilość pary wodnej (g) zawartej w jednym kg powietrza;

F to maksymalna wilgotność, czyli ilość pary wodnej (g), jaką można zawrzeć w jednym kg powietrza przy danej temperaturze i ciśnieniu. Wraz ze wzrostem temperatury F wzrasta.

8.2 Obliczanie parametrów systemów ogrzewania powietrza i wody w okresie zimowym

Poprawę mikroklimatu osiąga się poprzez zastosowanie materiałów termoizolacyjnych, zmniejszenie przewodności cieplnej otworów okiennych, co pozwala na ograniczenie dopływu ciepła do pomieszczenia w okresie ciepłym oraz utratę ciepła w okresie zimowym.

Aby poprawić warunki życia, instalowane są systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji.

Systemy grzewcze według rodzaju nośnika ciepła są podzielone na parę, wodę, powietrze, energię elektryczną i paliwo. Ogrzewanie kompensuje stratę ciepła Q p (kJ / h), na którą składa się ciepło uciekające przez ogrodzenia i oszklenie pomieszczenia limit Q. (kJ / h) oraz ciepło potrzebne do ogrzania zimnego powietrza Q xv. (kJ / h) wejście do pomieszczenia:

gdzie F lim. - powierzchnia ogrodzenia lub przeszkleń, m 2;

Ogrom. - współczynnik przenikania ciepła, kJ / (m 2 * stopnie);

L to ilość napływającego powietrza zewnętrznego, m 3 / h;

s - ciepło właściwe powietrza zewnętrznego, kJ / (kg * deg);

с - gęstość powietrza, kg / m 3;

t int. -t pl. - temperatura powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, st.

W wielu przypadkach straty ciepła przez otwory okienne lokal. Jeżeli przenikanie ciepła przez ściany pomieszczenia jest znaczące, określa się ilość strat ciepła.

Ten projekt dotyczy utraty ciepła przez otwory okienne. Zimne powietrze może dostać się do pomieszczenia z systemu wentylacji, z wentylacji i poprzez infiltrację przez szczeliny i otwory, zwłaszcza przy wietrze wysoka prędkość... Do ogrzania tego powietrza wymagane są dodatkowe koszty ciepła, które czasami przyjmuje się w obliczeniach jako (15–20)% całkowitych strat ciepła. System grzewczy musi mieć wydajność grzewczą nie mniejszą niż całkowita utrata ciepła.

Podobne dokumenty

Obwody funkcjonalne i elektryczne, algorytm urządzenia sumującego z akumulacją sumy. Wybór serii IC. Objaśnienia do podstawowego i funkcjonalnego schematu elektrycznego. Wykresy czasowe. Opracowanie i obliczenia obwodów drukowanych, schematy instalacji.

praca semestralna dodano 08.06.2008


Wybór formatu danych. Opracowanie algorytmu i wykresu operacji makro. Rozwój funkcjonalnego obwodu elektrycznego i jego cechy. Wybór podstawy elementu. Rozwój koncepcji. Implementacja mikroprocesorowa urządzenia w języku asemblera.

praca semestralna dodana 05.04.2014 r


Analiza wstępnych danych. Wybór podstawy elementu i sposobu montażu. Obliczanie projektu płytki drukowanej. Stworzenie biblioteki komponentów. Tworzenie schematu elektrycznego z protokołem błędów. Tworzenie, śledzenie, śledzenie pliku raportu.

praca semestralna, dodano 19.09.2010


Zasada działania termometrów elektrycznych, zalety użytkowania. Schemat blokowy urządzenia, dobór podstawy elementu, środki wskazujące. Wybór mikrokontrolera, opracowanie schematu funkcjonalnego urządzenia. Schemat blokowy algorytmu działania termometru.

praca semestralna, dodano 23.05.2012


Analiza funkcji urządzenia i wymagania techniczne; schemat obwodu elektrycznego. Dobór podstawy elementu wraz z projektem szkiców do montażu elementów zawiasowych. Opracowanie szkicu układu urządzenia. Obliczanie kryterium układu obwodu.

test, dodano 24.02.2014


Specyfikacje, opis budowy i zasady działania (zgodnie z zasadą elektryczną). Wybór podstawy elementu. Obliczenie płytki drukowanej, uzasadnienie jej układu i przebiegu. Technologia montażu i instalacji urządzenia. Obliczanie niezawodności.

praca semestralna, dodano 06.07.2010


Specyfikacja funkcjonalna, opis obiektu, struktura systemu i zasoby mikrokontrolera. Montaż, programowanie mikrokontrolera i opracowanie algorytmu działania urządzenia, opis doboru podstawy elementu i działanie schematu.

praca semestralna, dodano 01.02.2010


Opis schematu funkcjonalnego urzadzenie cyfrowe wdrażanie mikrooperacji. Dobór bazy elementowej do budowy schematu urządzenia cyfrowego. Opracowanie i opis algorytmu mnożenia, dodawania, operacji logicznej.

praca semestralna dodana 28.05.2013


Specyfikacja funkcjonalna i schemat blokowy elektronicznego zegara-termometru-woltomierza samochodowego. Opracowanie algorytmu działania i schematu połączeń. Uzyskanie oprogramowania układowego do pamięci mikrokontrolera w wyniku montażu.

praca semestralna, dodano 26.12.2009


Opracowanie systemu odczytu danych z pięciu czterobitowych czujników. Projektowanie schematu blokowego mikrokontrolera, schematu elektrycznego, schematów blokowych pracy oprogramowanie urządzenia. Opracowanie głównego algorytmu programu.

W rezultacie nadużywanie płyty akumulatora samochodowego mogą je zasiarczać i ulega zniszczeniu.
Znany sposób przywracania takich akumulatorów przy ładowaniu ich prądem „asymetrycznym”. W tym przypadku stosunek prądu ładowania i rozładowania jest wybierany 10: 1 (tryb optymalny). Tryb ten umożliwia nie tylko regenerację akumulatorów zasiarczonych, ale także prowadzenie profilaktycznej obróbki zdatnych do użytku.

Na rys. 1 przedstawia prostą, obliczoną na podstawie powyższej metody. Obwód zapewnia pulsacyjny prąd ładowania do 10 A (używany do ładowania przyspieszonego). Aby odnowić i uczyć akumulatory, lepiej ustawić impulsowy prąd ładowania na 5 A. W takim przypadku prąd rozładowania wyniesie 0,5 A. Prąd rozładowania jest określony przez wartość rezystora R4.

Postać: 1 Schemat elektryczny ładowarka.

Obwód jest tak skonstruowany, że akumulator ładowany jest impulsami prądowymi przez połowę okresu napięcia sieciowego, gdy napięcie na wyjściu obwodu przekracza napięcie na akumulatorze. Podczas drugiego półcyklu diody VD1, VD2 są zamknięte, a akumulator rozładowywany przez rezystancję obciążenia R4.

Wartość prądu ładowania ustawiana jest przez regulator R2 zgodnie z amperomierzem. Biorąc pod uwagę, że podczas ładowania akumulatora część prądu przepływa również przez rezystor R4 (10%), to wskazania amperomierza PA1 powinny odpowiadać 1,8 A (dla impulsu prądu ładowania 5 A), ponieważ amperomierz pokazuje średnią wartość prądu w okresie, a ładunek wyprodukowane w połowie okresu.

Obwód zapewnia ochronę akumulatora przed niekontrolowanym rozładowaniem w przypadku przypadkowego zaniku napięcia sieciowego. W takim przypadku przekaźnik K1 ze swoimi stykami otworzy obwód podłączenia akumulatora. Przekaźnik K1 stosowany jest w typie RPU-0 o napięciu roboczym uzwojenia 24 V lub niższym, ale jednocześnie z uzwojeniem połączony jest szeregowo rezystor ograniczający.

Do urządzenia można zastosować transformator o mocy co najmniej 150 W o napięciu w uzwojeniu wtórnym 22 ... 25 V.

Urządzenie pomiarowe PA1 jest kompatybilne ze skalą 0 ... 5 A (0 ... 3 A), na przykład M42100. Tranzystor VT1 jest zainstalowany na grzejniku o powierzchni co najmniej 200 metrów kwadratowych. cm, ponieważ wygodnie jest używać metalowej obudowy konstrukcji ładowarki.

Obwód wykorzystuje tranzystor z duży współczynnik wzmocnienie (1000 ... 18000), które można zastąpić KT825 przy zmianie polaryzacji diod i diod Zenera, ponieważ ma inną przewodność. Ostatnia litera w oznaczeniu tranzystora może być dowolna.

Postać: 2 Schemat połączeń urządzenia rozruchowego.

Aby zabezpieczyć obwód przed przypadkowym zwarciem, na wyjściu zainstalowany jest bezpiecznik FU2.

Zastosowane rezystory to R1 typu C2-23, R2 - PPBE-15, R3 - C5-16MB, R4 - PEV-15, R2 może mieć od 3,3 do 15 kOhm. Dioda Zenera VD3 jest odpowiednia dla każdego, z napięciem stabilizacji od 7,5 do 12 V.

Podane obwody rozruchu (rys. 2) i ładowarek (rys. 1) można w łatwy sposób łączyć (nie ma konieczności izolowania obudowy tranzystora VT1 od konstrukcji), dla czego wystarczy nawinąć kolejne uzwojenie na transformatorze rozruchowym około 25 ... 30 zwojów drut PEV-2 o średnicy 1,8 ... 2,0 mm.

Zadowolony:

Podstawowe metody odzyskiwania baterii i treningu

Odzyskiwanie akumulatorów metodą długotrwałego ładowania niskimi prądami

Metoda ta jest z powodzeniem stosowana do małych i nie starych zasiarczeń płyt akumulatorowych. Akumulator jest podłączony do ładowania prądem o normalnej wartości (10% całkowitej pojemności akumulatora). Ładowanie odbywa się do początku tworzenia się gazów. Następnie przerwa trwa 20 minut. W drugim etapie akumulator jest ładowany, zmniejszając aktualną wartość do 1% pojemności. Następnie zrób sobie przerwę na 20 minut. Powtórz cykle ładowania kilka razy

Odzysk akumulatorów metodą głębokich wyładowań przy niewielkich prądach

Aby przywrócić baterię ze śladami starego zasiarczenia, stosuje się metodę ładowania baterii z ładowaniem prądami o normalnej wielkości, a następnie długim głębokim rozładowaniem przy niskich wartościach prądu. Wykonując kilka cykli silnego rozładowania niewielkimi prądami i normalnym ładowaniem można z powodzeniem przywrócić akumulator.

Odzyskiwanie akumulatorów metodą ładowania prądami cyklicznymi

Akumulator jest prowadzony, mierzona jest rezystancja wewnętrzna akumulatora. Jeżeli rzeczywista rezystancja przekroczy ustawioną fabrycznie wartość, akumulator ładowany jest niskim prądem, następnie wykonywana jest przerwa na 5 minut i akumulator jest rozładowywany. Ponownie zrób sobie przerwę i wielokrotnie powtarzaj cykle „ładowanie - przerwa - rozładowanie - przerwa”.

Regeneracja akumulatorów prądami impulsowymi

Istota metody polega na dostarczeniu prądu pulsacyjnego do ładowania akumulatora. Amplituda wartości prądu w impulsach jest 5 razy większa niż zwykłe wartości. Maksymalne wartości amplitudy w krótkim czasie mogą osiągnąć 50 amperów. W tym przypadku czas trwania impulsu jest krótki - kilka mikrosekund. W tym trybie ładowania kryształy siarczanu ołowiu topią się i akumulator jest przywracany

Odzyskiwanie baterii metodą stałego napięcia

Istotą metody jest ładowanie akumulatora stałym prądem napięciowym, przy czym natężenie prądu zmienia się (zwykle maleje). Jednocześnie w pierwszym etapie procesu ładowania natężenie prądu wynosi 150% pojemności akumulatora iz czasem stopniowo spada do małych wartości.

- profesjonalne urządzenie do regeneracji baterii i treningu

SKAT-UTTV to nowoczesne automatyczne urządzenie do testowania, treningu, regeneracji, ładowania i reanimacji różnego typu akumulatorów kwasowo-ołowiowych (szczelnych i typ otwarty). Urządzenie pozwala określić, jak długo bateria może wytrzymać w przyszłości, naładować ją, przywrócić baterię o zmniejszonej pojemności. Urządzenie posiada wygodny interfejs użytkownika, wszystkie tryby pracy oraz parametry ładowania i rozładowania wyświetlane są na cyfrowym wyświetlaczu

Możliwości urządzenia do regeneracji i treningu baterii

• Urządzenie określa pozostałą pojemność baterii metodą kontrolnego rozładowania, normalne ładowanie akumulatory, przyspieszone ładowanie akumulatorów, regeneracja akumulatorów z zasiarczeniem płytek, akumulatory treningowe poprzez naprzemienne cykle ładowania i rozładowania, wymuszone ładowanie mocno rozładowanego akumulatora.
• Urządzenie ma skuteczna ochrona zwarcie w obwodzie, ochrona elektroniczna przed błędnym podłączeniem do zacisków akumulatora, niezawodna ochrona przed przegrzaniem elementów urządzenia, czytelna sygnalizacja świetlna trybów pracy urządzenia, wyjście parametrów akumulatora i trybów pracy urządzenia.

Metody regeneracji i treningu akumulatorów do urządzeń SKAT-UTTV

Urządzenie wykorzystuje następujące metody ładowania, treningu i odzyskiwania baterii:

• ładowanie prądem stałym w wysokości 10% pojemności akumulatora, aż do osiągnięcia progu napięcia;
• ładowanie prądem stałym w wysokości 5% pojemności akumulatora, aż do osiągnięcia progu napięcia;
• stałe napięcie ładowania z automatyczny wybór aktualne wartości;
• ładowanie prądem stałym w wysokości 20% pojemności akumulatora, aż do osiągnięcia progu napięcia;
• ładowanie stałym napięciem do osiągnięcia progu wartości pojemności baterii;
• opłata prąd asymetryczny naprzemienne impulsy optymalne ładowanie, dobierany automatycznie do osiągnięcia progu dla wartości napięcia akumulatora, rozładowywanie stałym prądem o małej wartości od 5% pojemności akumulatora do osiągnięcia minimalnego progu napięcia.

W trakcie ładowania, ćwiczeń i regeneracji baterii urządzenie automatycznie dobiera programy do stosowania wszystkich metod w różnych cyklach.
Istnieje możliwość zaprogramowania własnych programów ładowania, treningu i regeneracji akumulatorów poprzez ustawienie następujących parametrów trybów pracy: wybór metody, liczba cykli pracy, wartości parametrów elektrycznych, wartości granic zadziałania.

Urządzenie jest przeznaczone do profesjonalnej regeneracji baterii różne rodzajew tym akumulatory samochodowe i akumulatory do źródeł nieprzerwana dostawa energii... Zastosowanie urządzenia pozwala znacznie wydłużyć żywotność baterii w różnych urządzeniach.

Opisywane urządzenie przeznaczone jest do obsługi akumulatorów kwasowych o napięciu znamionowym 12 V i pojemności od 40 do 100 A * h. Główny<заболевание> takie akumulatory - zasiarczenie, które powoduje wzrost rezystancji wewnętrznej i zmniejszenie pojemności akumulatora. Jedną z najbardziej znanych metod zwalczania zasiarczenia jest okresowe (1-2 razy w roku) rozładowywanie akumulatora niskim prądem (nie więcej niż 0,05 pojemności), a następnie ładowanie tym samym prądem.

Mniej znana jest metoda odsiarczania, która polega na ładowaniu akumulatora w cyklach: 6 ... 8 godzin ładowania prądem 0,04 ... 0,06 wartości pojemności z przerwą co najmniej 8 h. W czasie przerwy potencjały elektrod na powierzchni i w głębi masy czynnej płyt akumulatora wyrównują się gęstszy elektrolit z porów płytek dyfunduje do przestrzeni międzyelektrodowej, podczas gdy napięcie akumulatora spada, a gęstość elektrolitu wzrasta.

Postać: 1. Schemat urządzenia do automatycznego treningu akumulatorów

W proponowanym urządzeniu zastosowano metodę pseudo-kombinowaną, w której rozładowywany jest on na każdym akumulatorze do napięcia 1,7 ... 1,8 V, a następnie cyklicznie ładowany. Kryterium sterującym procesem ładowania jest napięcie na akumulatorze, które jest funkcjonalnie związane z jego stanem naładowania. Ładowanie w każdym cyklu kończy się, gdy napięcie na zaciskach akumulatora osiągnie 14,8 ... 15 V, a wznawia się, gdy spadnie do 12,8 ... 13 V.Ten sposób ładowania został opisany w artykule.

Urządzenie do automatycznego uczenia akumulatorów (PATA) rozładowuje akumulator do napięcia 10,5 ... 10,8 V, automatycznie przełącza się w tryb ładowania i wykonuje go cyklicznie jak wskazano powyżej. Urządzenie działa w trzech trybach. W pierwszym trybie (<Щ>) możliwe są dwie opcje: ładowanie cykliczne lub rozładowywanie do napięcia 10,5 ... 10,8 V, a następnie ładowanie cykliczne. W następnym trybie ( ) występuje wielokrotne przejście od ładowania do rozładowania, gdy napięcie na zaciskach akumulatora osiągnie 14,8 ... 15 V, a od rozładowania do ładowania, gdy napięcie na zaciskach wynosi 10,5 ... 10,8 V.Trzeci tryb (<НЗ>) odpowiada działaniu konwencjonalnej ładowarki bez automatyzacji.

Akumulator rozładowywany jest prądem 2 ... 1,7 A, a ładowany jest prądem 2 lub 5 A (w pierwszym przypadku waha się od 2 do 1,5 A, w drugim od 5,8 do 4,5 A).

Urządzenie zasilane jest z sieci 220 V AC i pobiera nie więcej niż 25 W przy braku ładowania i nie więcej niż 180 W maksymalnie prąd ładowania.

Schemat ideowy urządzenia pokazano na ryc. 1. Transformator obniżający napięcie T1 dostarcza na uzwojenie wtórne napięcie przemienne około 19 V. Za pomocą diod VD1 - VD4 uzyskuje się napięcie pulsujące o amplitudzie około 27 V, a za diodą VD5 na kondensatorze C1 powstaje stałe napięcie około 26 V, niezbędne do zasilania automatyki. Na anodę układu VS1 SCR przykładane jest pulsujące napięcie. Jeżeli do elektrody sterującej tyrystora tyrystora zostanie przyłożone odpowiednie napięcie, tyrystor otworzy się i przepuści prąd w celu naładowania akumulatora przez lampy HL2 - HL6 i przełącznik SA3. Prąd ładowania jest ograniczony przez żarówki HL6 (w<2А>) lub HL4 - HL6 (w<5А>). Akumulator jest rozładowywany przez tranzystor VT13 i rezystory R25, R26.

Tranzystor SCR i VT13 są sterowane przez jednostkę automatyki. Zawiera źródło napięcia odniesienia (rezystor R15, diody VD9, VD10), przełącznik progu rozładowania (tranzystory VT7, VT8, rezystory R17 - R20), wzmacniacz sygnału prądu rozładowania (tranzystory VT10 - VT12), przełącznik progowy ładowania (tranzystory VT3 - VT6 z odpowiednie rezystory, w tym R13, R16), wzmacniacz sygnału prądu ładowania (tranzystory VT1, VT2) oraz elementy blokujące sygnał ładowania (dioda VD7, tranzystor VT9). Rozważmy pracę tych kaskad.

Przełącznik progu rozładowania podłącza się do zacisków wyjściowych urządzenia XTZ, XT4, przeznaczonych do podłączenia akumulatora. Dostępne na nich napięcie to zarówno napięcie zasilania, jak i napięcie kontrolowane wyłącznika.

Radioamatorzy znają analog trinistora, składający się z dwóch tranzystorów inna struktura... Analog jest w stanie sygnał zewnętrzny przejdź do stanu otwartego i utrzymuj go, gdy przynajmniej jeden z tranzystorów jest nasycony. Wyłączenie następuje, gdy prąd spadnie do wartości progowej, gdy oba tranzystory wyjdą z nasycenia. Przełącznik progowy jest wykonany z podobnymi połączeniami, ale nie bezpośrednio, ale przez rezystory, a emiter jednego z tranzystorów jest podłączony do napięcia odniesienia, a podstawa jest podłączona do dzielnika napięcia. Dzięki temu łącznik progowy ma stabilność temperaturową progu wyłączenia napięcia. Przełącznik jest ustawiany na napięcie progowe (10,5 ... 10,8 V) za pomocą trymera R19.

Wzmacniacz sygnału prądu wyładowczego składa się z łańcucha tranzystorów o strukturze naprzemiennej. Tranzystory działają w trybie kluczowym. Działanie jednego z nich (VT11) jest uzależnione od obecności napięcia 26 V. Ma to na celu zatrzymanie rozładowania akumulatora w przypadku awaryjnego wyłączenia napięcia sieciowego.

Przełącznik progu ładowania składa się ze wzmacniacza tranzystorowego (VT6), wyzwalacza Schmitta (VT3, VT4) i kluczowego tranzystora (VT5). To ostatnie ma na celu wyeliminowanie wpływu dolnego progu przełączania (rezystor R13) na górny (rezystor R16).

Wzmacniacz prądu ładowania, jak również prąd rozładowania, składa się z łańcucha tranzystorów o różnych strukturach, pracujących w trybie kluczowym. W tym przypadku prąd kolektora tranzystora VT1 może przepływać przez obwód bazowy tranzystora VT2, gdy tranzystor VT9 jest zamknięty (tj. Nie ma rozładowania). Dioda VD7 zwiększa niezawodność zamknięcia tranzystora VT2, gdy tranzystor VT9 jest otwarty (gdy akumulator się rozładowuje, a prąd przez elektrodę sterującą tyrystora nie powinien płynąć).

Dioda VD8 chroni elektrodę sterującą SCR przed prąd wsteczny, co może mieć miejsce, gdy sieć jest wyłączona, a bateria jest podłączona.

Łańcuch C2, R29, VD11 jest potrzebny w przypadku ładowania głęboko rozładowanego lub zasiarczonego akumulatora, gdy na jego zaciskach może wystąpić napięcie tętnienia. Dzięki diodzie VD11 na kondensatorze C2 znajduje się wygładzone napięcie. Bez tego łańcucha skoki napięcia mogłyby przedwcześnie usunąć przełącznik progowy z trybu ładowania.

Kondensator SZ pełni rolę pewnego rodzaju baterii i służy do monitorowania stanu urządzenia. W ciąży<Контроль>, przełącznik SA3, może być ładowany tylko przez diodę VD12 i rezystor R34, a rozładowywany przez jednostkę automatyki. Ponieważ w trybach<1Ц> i procesy ładowania i rozładowywania następują z okresem powtarzania około 1 s, na woltomierzu PU1 obserwuje się oscylacje strzałki odzwierciedlające napięcie progów przełączania i sterowalność wszystkich obwodów ładowania i przełącznika progowego.

Cęgi XT1 i XT2 o napięciu 12,6 V przeznaczone są do podłączenia wulkanizatora, podświetlenia, małej lutownicy oraz innych obciążeń o mocy do 100 W.

Rozważmy bardziej szczegółowo działanie urządzenia w różnych trybach, gdy przełącznik SA3 jest ustawiony w pozycji<Контроль> (akumulator niepodłączony).

W trybie<1Ц> po podaniu napięcia sieciowego do urządzenia napięcie na kondensatorze C3 nie rośnie, ponieważ nie ma prądu bazowego tranzystora VT1. Aby zapewnić początkowe warunki pracy, przełącznik SA1 na krótko ustaw tryb<НЗ> i wróć na pozycję<1Ц>... Następnie zaczyna działać przełącznik progowy, uniemożliwiający ładowanie, gdy napięcie na kondensatorze wzrośnie powyżej ustawionego maksimum (14,8 ... 15 V) i zezwalając na to, jeśli spadnie poniżej ustawionego minimum (12D..13V).

Podczas przełączania przełącznika SA1 w tryb<МЦ> napięcie jest dostarczane do kolektora tranzystora VT8 przez diodę VD6, a przełącznik progowy jest wyzwalany, umożliwiając rozładowanie. Kiedy ten otwarty tranzystor VT9 uniemożliwia ładowanie, a kondensator C3 jest rozładowywany przez jednostkę automatyki do napięcia 10,5 ... 10,8 V.

Po obróceniu przełącznika progowego tranzystor VT9 zamyka się, prąd kolektora tranzystora VT1 przepływa przez diodę VD7 i obwód bazowy tranzystora VT2. Ten tranzystor, a po nim trinistor, są otwarte. Prąd ładowania przepływa przez kondensator SZ, a napięcie na kondensatorze wzrasta do 14,8 ... 15 V.

Podczas tej kontroli elementy wyładowcze pozostają niesprawdzone, gdyż wady takie jak przerwa w obwodzie w obwodach tranzystorów VT11 - VT13 w żaden sposób nie wpływają na wskazania woltomierza PU1. Aby sterować działaniem tych elementów, przełącznik SA3 jest ustawiony w pozycji<Работа> - następnie w trybie kondensator C3 zostanie rozładowany głównie przez tranzystor VT13. W rezultacie lampka HL7 zacznie migać<Разрядка>wskazujący stan obwodów rozładowania.

Urządzenie działa w ten sam sposób z podłączoną baterią. W trybie<1Ц> ładowanie rozpoczyna się natychmiast cyklicznie (co oznacza, że \u200b\u200bnapięcie akumulatora nie przekracza progowego napięcia 12,8 ... 13 V). Lampa HL2 świeci się przy prądzie ładowania 2 A lub HL3 przy prądzie 5 A. Wciśnięcie przycisku SB1<Разрядка> na wejście wyzwalające łącznika progowego podawane jest napięcie, w wyniku czego zostaje on pobudzony. Rozładowanie jest sygnalizowane lampką HL7.

W trybie po podłączeniu akumulatora pracę można rozpocząć zarówno od ładowania, jak i od rozładowania, w zależności od trybu, w jakim znajdował się łącznik progowy w momencie włączenia. Jeśli chcesz ustawić określony tryb, przełącznik SA1 jest najpierw ustawiony w pozycji<1Ц>, a potem - do pozycji<МЦ>.

W nieautomatycznym trybie ładowania (<НЗ>) styki wyłącznika blokują łącznik progowy, a tyrystor jest sterowany bezpośrednio ze źródła prądu stałego.

Jakie części są używane w urządzeniu:

Rezystory stałe R25, R26 to rezystory drutowe z powłoką szklaną typu PEV-10, reszta to MLT o mocy wskazanej na schemacie, rezystory przycinające R13, R16, R19 typu PPZ lub inne. Oprócz tych wskazanych na schemacie, tranzystory VT1, VT6, VT7, VT10 mogą być P307, P307V P309-VT2 - GT403A, GT403V - GT403Yu; VT3, VT4, VT8 VT9, VT11 - MP20, MP20A, MP20B, MP2.1, MP21A - MP21E; VT5, VT12 - KT603A, KT608A, KT608B; VT13 - dowolna z serii P214 - P217. Diody VD1 - VD4 mogą być, oprócz wskazanych na schemacie, D242, D243 D243A D245, D245A, D246, D246A, D247; VD5 - KD202B - KD202S; VD6, VD7 - D223A, D223B, D219A, D220- VD8, VD11, USh2 - D226V - D226D, D206-D211; zamiast diod Zenera D808 odpowiednie są D809 - D813, D814A - D814D. Trinistor może być KU202A - KU202N.

Kondensatory C1, SZ - K50-6; C2 - K50-15. Żarówki HL1-HL3, H17-SSh8, HL4-HL6 to lampy samochodowe na napięcie 12 V i moc 50 + 40 W (przy zastosowaniu gwintu 50 W). Łącznik Q1 - łącznik dźwigniowy TV (TP), łączniki SA2, SA3 - łączniki dźwigniowe VBT, łącznik przyciskowy SB1 - KM-1, łącznik SA1 - typ PKG (ZPZN). Transformator 77 - gotowy, TN-61-220 / 127-50 (moc znamionowa 190 W). Woltomierz prądu stałego - typ М4200 ze skalą 30 V.

Konstrukcję urządzenia przedstawiono na rys. 2 i 3. Oparty jest na podstawie o wymiarach 240 × 225 mm wykonanej z duraluminium o grubości 3 mm. Do podstawy przymocowany jest panel przedni, płytka drukowana ze szczegółami automatyki, kondensatory C1, C3, transformator mocy, tylne i boczne płyty montażowe.

Na przednim panelu znajdują się kontrolki i wskaźniki, a także zaciski XT1, XT2. Na tylnej płytce drukowanej wykonanej z włókna szklanego o grubości 3 mm (wymiary płytki 105 × 215 mm) znajdują się diody VD1 - VD4 (na grzejnikach żebrowanych), dioda VD5, SCR (na grzejniku żebrowanym), tranzystor VT13 (na grzejniku w kształcie litery U) , rezystory R25, R26, lampy HL4HL6. Rezystory Rll, R29, R32 - R34, diody VD8, VD11, VD12, kondensator C2, rezystory trymera są zamontowane na bocznej płytce drukowanej umieszczonej obok transformatora. -

Aby podłączyć akumulator, przez otwór w panelu przednim wyprowadzony jest wąż z dwoma grubymi przewodami i oznaczonymi na końcach znakami „+” i „-” zaciskami. Górna część urządzenia przykryta jest obudową z blachy aluminiowej.

Rysunek płytki automatyki pokazano na rys. 4. Mocuje się go do podstawy za pomocą dwóch kątowników w kształcie litery L.

Aby skonfigurować urządzenie, potrzebujesz regulowanego źródła prądu stałego o maksymalnym napięciu 15 V i prądzie obciążenia co najmniej 0,2 A, woltomierz kontrolny lub lampka sygnalizacyjna na napięcie 27 V.

Postać: 4. Płytka drukowana (a) jednostki automatyki i rozmieszczenie na niej części (b)

Przed regulacją rezystora strojenia silników należy ustawić w pozycji maksymalnej rezystancji woltomierz kontrolny lub światło ostrzegawcze podłączyć między zaciskiem 2 płyty jednostki automatyki a przewodem wspólnym (zacisk XT4), a źródło zasilania jest podłączone (z zachowaniem polaryzacji) do zacisków wyjściowych urządzenia. Przełącznik SA1 jest ustawiony w pozycji „1C”, przełącznik SA3 jest ustawiony w pozycji „Control”. Napięcie wyjściowe źródła prądu stałego powinno wynosić 14,8 ... 15 V.

Po włączeniu urządzenia do sieci woltomierz sterujący powinien mieć napięcie ok. 26 V. Płynnie przesuwając suwak trymera R16, osiągają, że napięcie sterujące gwałtownie spada do zera.

Na źródle ustawiane jest napięcie 12,8 ... 13 V, a suwak rezystora R13 przesuwa się płynnie, aż na woltomierzu sterującym pojawi się skok napięcia 26 V. Wciśnij przycisk SB1 - kontrolowane napięcie powinno ponownie spaść do zera. Po ustawieniu na źródle napięcia 10,5 ... 10,8 V przesuwaj suwak rezystora R19, aż na woltomierzu sterującym pojawi się napięcie 26 V.

Następnie należy sprawdzić iw razie potrzeby dokładniej dobrać poziomy pracy maszyny, gdy zmienia się napięcie źródła zasilania.

Ustawienie górnego progu 15 V nie powoduje późniejszego odparowania elektrolitu pełne naładowanie akumulatorów, ponieważ akumulator w tym przypadku włącza się samoczynnie na czas ładowania na 8 ... 10 minut i wyłącza się na około 2 h. Obserwacje wykazały, że podczas pracy w tym trybie nawet przez kilka miesięcy poziom elektrolitu w akumulatorach nie spada.
Literatura

• Aby pomóc radioamatorowi: Zbiórka. Kwestia 100 / C80 komp. B. S. Ivanov. -M .: DOSAAF \\ A.Korobkov

Wprowadzenie

Obecnie, obok akumulatorów litowo-jonowych, nadal powszechnie stosuje się akumulatory niklowo-kadmowe. Akumulatory te są tańsze niż litowo-jonowe i zachowują swoją wydajność w każdych warunkach pogodowych, podczas gdy akumulatory litowo-jonowe niektórych producentów tracą swoją wydajność w ujemnych temperaturach.

Akumulatory niklowo-kadmowe są stosowane w samochodach elektrycznych (jako pojazdy trakcyjne), tramwajach i trolejbusach (do zasilania obwodów sterowniczych), statkach rzecznych i morskich. Są szeroko stosowane w lotnictwie jako akumulatory pokładowe do samolotów i helikopterów. Używany jako źródło zasilania dla samodzielnych wkrętarek, wkrętarek i wiertarek.

Wadą akumulatorów niklowo-kadmowych jest tzw. „Efekt pamięci”, który występuje, gdy akumulator jest ładowany bez uprzedniego całkowitego rozładowania. W rezultacie maksymalna pojemność akumulatora z czasem maleje, a czas pracy akumulatora maleje.

W ramach tego projektu dyplomowego zostanie opracowane urządzenie do automatycznego szkolenia akumulatorów. Trening baterii jest niezbędny, aby utrzymać baterię w dobrym stanie i prawidłowo wyświetlać rzeczywisty stan naładowania. Proces ten polega na przeprowadzeniu cyklu rozładowanie - ładowanie.

Akumulator jest połączony przez rezystor z masą i całkowicie się rozładowuje. Następnie akumulator jest podłączany do obwodu zasilającego i ładowany do momentu osiągnięcia wartości napięcia, które nie zmienia się przez dłuższy czas podczas jednego cyklu ładowania. Jeśli maksymalna wartość napięcia nie jest wystarczająco wysoka, cykl rozładowania-ładowania jest powtarzany.

Urządzenie opracowane w ramach pracy magisterskiej może być wykorzystywane przez dostawców usług akumulatorowych, firmy budowlane dysponujące dużą liczbą samodzielnych śrubokrętów i wiertarek, szpitale wykorzystujące urządzenia do rejestracji parametrów życiowych pacjenta, stale noszone przez pacjenta.

Przegląd analogów i ich analiza

Współcześni producenci elektroniki produkują podobne urządzenia, ale zwykle są zbudowane wyłącznie na elementach analogowych i nie mają takiej elastyczności, jak urządzenie zbudowane na mikrokontrolerze.

a) Amatorski obwód analogowego urządzenia do ręcznego treningu baterii.

Schemat przedstawiono na rysunku 1.

Rysunek 1 - Amatorski obwód urządzenia analogowego do ręcznego treningu baterii

Zasada działania tego urządzenia polega na ręcznym przełączaniu baterii w tryb rozładowywania i ładowania.

Zaletą tego schematu jest jego niezaprzeczalna prostota i niski koszt. Wadą jest sterowanie ręczne i brak zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem akumulatora. Użytkownik musi sam monitorować napięcie na akumulatorze i przełączać go z rozładowania na ładowanie w odpowiednim czasie. Warto zrobić takie urządzenie do treningu jednej lub dwóch baterii, ponieważ proces szkolenia zajmuje bardzo dużo czasu i wymaga stałego monitorowania.

b) Urządzenie do automatycznego treningu baterii.

Schemat tego urządzenia przedstawiono na rysunku 2.

Rysunek 2 - Schemat elektryczny automatycznego urządzenia do treningu baterii

To urządzenie umożliwia trenowanie baterii tylko w trybie automatycznym.

Użytkownik ręcznie ustawia minimalne napięcie ładowania i napięcie rozładowania akumulatora. W tym celu do gniazd XS1 podłącza się woltomierz, a minimalną wartość napięcia rozładowania ustawia się za pomocą rezystora zmiennego R10. Następnie woltomierz podłącza się do gniazd XS2, a rezystor zmienny R8 ustawia się na minimalną wartość napięcia ładowania.

Do zalet tego obwodu należy pewna elastyczność w porównaniu z poprzednim obwodem, wady to brak jakiegokolwiek wyświetlacza wyświetlającego aktualną wartość napięcia na akumulatorze oraz konieczność posiadania przez użytkownika osobnego woltomierza do programowania urządzenia.

c) Ładowarka do stacji roboczych Turnigy Fatboy 8 1300 W.

To urządzenie, wyprodukowane przez firmę LEO Energy Pte Ltd. z Singapuru, Revolectrix, wyróżnia się na tle układów amatorskich. Deweloper nie publikuje schematu wewnętrznej struktury urządzenia i nie wyjaśnia zasady jego działania.

Wygląd tego urządzenia pokazano na rysunku 3.

Rysunek 3 - Wygląd Ładowarka stacji roboczej Turnigy Fatboy 8 1300W

Urządzenie to umożliwia ładowanie i rozładowywanie wielu typów akumulatorów: niklowo-kadmowych, litowo-jonowych, litowo-polimerowych, litowo-manganowych, ołowiowych o napięciu 6, 12 i 24V. Posiada również funkcję wykonywania kilku cykli ładowania i rozładowania baterii, co jednak służy jedynie pozorom jej treningu: urządzenie wykonuje tylko tyle cykli, ile przypisze użytkownik, nie śledzi, czy bateria odzyskała swoją pojemność, czy nie.

Zalety tego urządzenia to: szeroka gama typów akumulatorów, łatwość obsługi, możliwość przypisania kilku cykli rozładowania i ładowania oraz dostępność serwisu gwarancyjnego.

Ale oprócz zalet to urządzenie ma również szereg wad, w tym takie jak:

Niska niezawodność. Pomimo tego, że producent zapewnia kupujących coś wręcz przeciwnego, w recenzjach użytkownicy narzekają na awarię urządzenia po krótkim użytkowaniu;

Brak w pełni automatycznego trybu treningu baterii. Jak wspomniano powyżej, użytkownik może przypisać tylko liczbę cykli ładowania-rozładowania, nie ma tu funkcji „wykonywania cykli rozładowania-ładowania do czasu przywrócenia pojemności akumulatora”;

Wysokie zużycie energii;

Dość wysoka cena urządzenia, wynosząca 199,95 $, nie licząc ceny płytki ze złączami balansującymi, kupowanej osobno oraz dostawy z zagranicy, której koszt jest również dość duży ze względu na wagę urządzenia około dwóch kilogramów.

Używaj takiego urządzenia tylko do treningu niklu

akumulatory kadmowe są ekonomicznie niepraktyczne.

Poniżej znajduje się zbiorcza tabela opracowywanego urządzenia i rozważanych analogów, która przedstawia zalety i wady wszystkich rozważanych urządzeń.

Tabela 1 - Podsumowanie opracowywanego urządzenia i rozważanych analogów