Выбираем предохранитель. Впт6-5, 0.5 а, 250 в

2.1.2 Расчет электронного ключа

При расчете электронных ключей на биполярных транзисторах необходимо рассматривать два основных аспекта: статический режим ключа и его быстродействие. При этом основными показателями ключа являются: остаточное выходное напряжение на открытом ключе, мощность рассеяния на активном элементе (в статическом и динамическом режимах), длительности переходных процессов (отпирания и запирания ключа).

При расчете статического режима необходимо обеспечить надежное запирание транзистора в выключенном состоянии и насыщение в открытом состоянии. Глубина насыщения определяет быстродействие ключа (и мощность цепи управления) и не должна быть чрезмерно большой.

Так как нам необходимо открыть Реле РЭС 9, параметры которого I_ср.=30mA, и рабочее напряжение U_раб.=23-32B , соответствующее нашему напряжению питания.

Рисунок 8,9 – Реле РЭС 9 РС4.524.201.

Выбираем транзистор КТ815А, который имеет следующие параметры: β =100, U_кэнас=0,6 В, I_кбоmax=50 мкА. Считать, что напряжение отсечки равно U_бэотс=1 В, напряжение источника питания +24В.

Расчет схемы сводится к определению номиналов сопротивлений в цепи коллектора(реле) и базы(резистор R9).

Так как известно, что ток коллектора должен быть равен 30 мА, (ток необходимый для открытия реле РЭС9) то для коллекторной цепи можно записать:

E_к= (U_кэнас+U_vd )+ I_к*R_к. (2.21)

Отсюда R_к= 470,6 Ом.

Это сопротивление соответствует сопротивлению Реле, равному 500 Ом.

Выбираем марку диода КД522:

Для надежного запирания транзистора необходимо выполнение условия:

U_вх+ I_кбоmax*R_б<_Uбэотс , (2.22)

откуда Rб< .

Условие насыщения можно записать в виде:

Uвх1= Uбэотс +Iб*Rб , (2.23)

где Iб - ток базы в режиме насыщения. Учитывая β=100, выберем Iб > .

Учитывая коэффициент запаса (2…3), Iб =0,8 мА, откуда, Rб<12кОм . Очевидно, условие насыщения более жесткое, следовательно, из ряда номинальных сопротивлений выберем 10кОм. Очевидно, источник сигнала не перегружен (0,6<12).

Рисунок 8 – Схема электронного ключа

2.1.3 Расчет сечения и длины проводов для схемы подключения

Электрические сети должны удовлетворять многим технико-экономическим требованиям, из которых отметим основные: безопасность для жизни и здоровья людей, пожарная безопасность, надежность и бесперебойность электроснабжения, высокое качество электроэнергии (прежде всего отклонение напряжения в сети от номинального напряжения электроприемников должно быть в допустимых пределах), высокая экономичность (наименьшие капитальные и эксплуатационные расходы).

Выполнение этих и других требований обеспечивается правильным выбором материалов, проводов и кабелей, высоким качеством строительной части и монтажа, выполнением всех правил ПУЭ. Рассмотрим вопросы выбора проводов и кабелей применительно к монтажу системы автомата управления на участке термической стабилизации.

Определим сечение провода для подключения блока управления к сети на напряжение 220 В.

Найдем номинальный ток при напряжении сети равному 220 В по формуле:

I_н = P_р/U_н, (2.24)

где P_р – расчетная мощность трансформатора;

U_н – номинальное напряжение сети.

Iн=12 /220 = 0,05 А.

Определим сечение провода по формуле:

S = I_н/J, (2.25)

где J – допустимая плотность тока для выбранного типа проводов

S = 0,05/3 = 0,016 мм²

Сечение проводников выбираются с учетом допустимой плотности тока и требований ПУЭ по обеспечению электробезопасности. Выбранный проводник должен удовлетворять обоим требованиям.

В соответствии с ПУЭ проводники выбираются по максимальному длительному току и рабочему напряжению.

Для одиночных медных проводов, прокладываемых открыто, для токов менее 6 А и по условиям прокладки минимально допустимое сечение жилы 0,5 мм² (таблица 1.3.4 [ПУЭ]), что больше рассчитанного 0,016 мм². Выбираем провода ПВ-1 (0,5 мм²) для монтажа цепей внутри щитка.

Для монтажа силовых цепей: подключение к распределительному щиту выбираем трехжильный алюминиевый кабель с ПВХ изоляцией. В соответствии с таблицей 1.3.5 [ПУЭ] для кабеля, прокладываемого в трубе, для тока 7,2 А и менее минимально допустимое сечение 1,5 мм². Выбираем кабель АВВГ.

В соответствии с расположением элементов на схеме подключения определяем длину проводов по формуле для подключения :

l = Σl_i + l_o, (2.26)

где l_o – запас длины провода для монтажа и перемонтажа;

l – длина кабеля;

l_i – длина проводников по отдельным элементам.

Определим длину кабеля для подключения распределительного щита к сигнализации с телефонным вызовом по формуле (2.26)

L₁ =9+1= 10,0 м

Для подключения распределительного щита к устройству выбран трехжильный кабель АВВГ.

Определим длину кабеля для подключения датчика по формуле (2.26)

L₂ =9+1= 15 м

Определим длину кабеля для подключения сигнализации с телефонным вызовом к телефонному аппарату.

L₃ = 1,65 м

Определяем сечение провода от щита к сигнализации с телефонным вызовом:

(2.27)

гдеS – сечение жилы провода, мм²;

L - длина провода, м;

P – мощность нагрузки, Вт;

ΔU – допустимое падение напряжения на участке, (%);

Uн² – номинальное напряжение устройства, (U).

(мм²)

Исходя из рассчитанных данных, в соответствии с ПУЭ выбираем кабель двужильный ШВ ВП сечением S=0.15 мм².

Расчет сечения провода от сигнализации до телефона:

(мм²)

Исходя из рассчитанных данных, в соответствии с ПУЭ выбираем кабель двужильный ШВ ВП сечением S=0.1 мм².

Т.к. выбрали датчик ИО-102-2 (СМК-1), то его мощность максимальная 10Вт.

Расчет сечения провода от сигнализации до датчика:

(мм²)

Исходя из рассчитанных данных, в соответствии с ПУЭ выбираем кабель двужильный ШВ ВП сечением S=0.1 мм².