книги / Надежность дизель-электрических агрегатов и их систем автоматизации
..pdfработе элемента ЭТ-Л01 на вход элемента ЭТ-Л02, реализующего функцию Я, в коллекторной цепи исполь зуется одно сопротивление R4, которое обеспечивает обратное смещение Диодов приставки Я.
Посредством элемента ЭТ-Л01 можно реализовать следующие логические функции: ИЛИ, И, НЕ, И—НЕ, ИЛИ—НЕ, Запрет, Память, Неравнозначность, Импли кация.
Элемент ЭТ-Л01 имеет следующие параметры:
Напряженке питания п а ...................................
Потребление тока п м а ........................................... |
................. |
2X15 |
Нагрузочное сопротивление в ом ....................... |
.................. |
2X820 |
Рабочая частота переключений в к г ц .................. ................. |
|
5,0 |
Уровень напряжений для сигналов в в: |
|
|
входного «О»: |
|
0,5 |
при трех подключенных входах................ ................. |
■ . |
|
при одном подключенном входе.................... . . . |
0,95 |
|
входного « 1 » ..................................................... |
|
0,15 |
выходного « 0 » .................................................. .................. |
|
|
выходного « 1 » ........................... ....................... .................. |
|
4 -1 2 |
Кроме активных логических элементов, в серии ЭТ предусмотрены пассивные элементы, реализующие функ-
|
|
-^ ч гП б |
|
|
- Ц & -0I5 |
|
|
Iю |
Р и с . |
35 . П р и н ц и п и а л ь н а я |
электриче- |
с к а я |
с х е м а л о г и ч е с к о г о |
элемеита |
|
Э Т - Л 0 2 |
|
ции ИЛИ— И, ИЛИ, Я. На рис. 35 показана принципи альная электрическая схема элемента ЭТ-Л02, представ ляющего собой набор диодов Д (Д9Д), выводы которых не связаны друг с другом. При помощи внешних соеди нений выводов 'диодов может быть реализована функ ция ИЛИ либо Я. Элемент допускает получение одно временно до трех схем ИЛИ, до двух Я, а ■также сочетание ИЛИ, И с общим количеством входов до шести.
91
Элемент ЭТ-Л02 при включении по схеме И имеет следующие параметры:
Напряжение питания .в в ............................................ |
|
|
|
|
—12 |
|||
Нагрузочное сопротивление в о м ............................................ |
|
|
|
2400, |
1200 |
|||
Выходное напряжение при |
отсутствии сигнала |
на |
входе |
|
|
|||
элемента в в |
............................................................................ |
|
|
|
|
< 0,65 |
||
Потребление элементом тока при наличии сигналов на вхо |
|
и 9 |
||||||
дах ъ м а ................................................................................... |
|
|
|
|
|
3,6 |
||
Потребление элементом тока при отсутствии сигнала на |
|
и 15 |
||||||
входах в м а ................................................................ |
|
|
|
' . . |
. 5,10 |
|||
Рабочая частота в к г ц ................................................................ |
|
|
|
|
< 5 |
|||
В' табл. 4 приведены основные параметры’ логиче |
||||||||
ских элементов ЭТ-ЛОЗ и ЭТ-Л04. |
|
|
|
|
|
|
||
|
_________________________________ Т аблица 4 |
|||||||
|
Параметры |
|
эт-лоз |
Э Т-Л04 |
||||
Напряжение питания в о |
............................ |
+ 6 ; |
- 1 2 |
+ 6; |
—25 |
|||
Потребление тока в м а ................................ |
|
|
|
15 |
120 |
|||
Амплитуда запускающего импульса в о . . |
|
4—7 |
4—20 |
|||||
Длительность |
запускающего импульса |
|
0,1 |
1,0 |
||||
в м с е к ........................................................ |
|
|
|
|||||
Ток запуска в м а ........................................ |
|
|
|
5 |
|
15 |
|
|
Ток внешней нагрузки в ма: |
|
15 |
70 |
|
||||
номинальный . ........................................ |
' |
|
|
|||||
максимальный..................................... |
|
25 |
100 |
|
||||
Уровень выходного напряжения в в: |
|
0,2 |
0 ,1 5 -0 ,5 |
|||||
сигнала |
«0»........................ |
•.................. |
|
|||||
сигнала «1» ............................................ |
|
4,5—6,0 |
1,0—25 |
|||||
Рабочая частота в к г ц ................................ |
|
|
|
5 |
До 0,5 |
|||
Логические элементы ЭТ-Л05 |
и |
ЭТ-ЛОб |
имеют |
|||||
напряжение |
питания |
соответственно— 12 и —25 в |
и ра |
|||||
бочую частоту переключений 5 и 0,5 |
кгц. |
Входное |
(ди |
|||||
намическое) сопротивление каждого из этих элементов равно 3 ком, а выходное сопротивление не превышает
0,1 ком. Амплитуда входного импульса не |
превышает |
|||
12 в, а его длительность составляет около 300 мсек. |
||||
Логические элементы для |
реализации |
различных |
||
функций можно применять |
как |
самостоятельно, |
так и |
|
в комбинации друг с другом. |
В табл. 5 приведены |
при |
||
меры использования элементов серии ЭТ для реализа ции основных логических операций. Наибольшее прак тическое применение в системах автоматизации элек троагрегатов находят логические элементы ЭТ-Л01 и ЭТ-Л02.
92
Н а и м ен о в ан и е и о п и са н и е л о г и ч е с к и х о п е р а ц и й
И — сигнал на выходе появляется тогда, когда есть сигналы на всех входах
И Л И — сигнал на выходе появляется тогда, когда есть сигнал хотя бы на одном из выходов
Н Е — при наличии сигнала на входе сигнал на выходе отсутствует; сигнал на выходе появляет ся, когда исчезает сигнал на входе
И— Н Е — сигнал на выходе отсутствует тогда, I когда имеются сигналы на всех трех входах
|
Таблица 5 |
Г р а ф и ч е с к о е и зо б р а ж е н и е |
С х е м а д л я р е а л и за ц и и ф у н к ц и и п р и п о м о щ и |
в с тр у к т у р н ы х с х е м а х |
э л е м е н т о в Э Т |
Ч & -
|езс 1 К ^
|
|
Продолжение табл. 5 |
|
Н а и м е н о в а н и е и о п и с а н и е л о г и ч е с к и х о п е р а ц и й |
Г р а ф и ч е с к о е и зо б р а ж е н и е |
С х е м а д л я р е а л и за ц и и ф у н к ц и и п р и п о м о щ и |
|
в с тр у к т у р н ы х с х е м а х |
эл е м е н т о в Э Т |
||
|
И Л И — Н Е — сигнал на'выходе отсутствует тог да, когда имеется сигнал хотя бы на одном из трех входов
П амят ь — после подачи сигнала на вход а включения памяти появляется сигнал на прямом выходе и исчезает — на инверсном. Это состояние сохраняется до подачи сигнала на вход б отклю чения памяти
' |
X |
д —Н |
ТУ~^ |
(Г -ч ^ З —►
П овт орение — усиление входного сигнала с со |
ч н > ^ |
|
хранением его знака |
||
|
Функциональные элементы- Для гальванического разделения цепей (согласующий элемент ЭТ-Ф01), фор мирования дискретного сигнала (релейный элемент ЭТ-Ф02) и сравнения величин двух напряжений (нульорган ЭТ-ФОЗ) предназначены функциональные эле менты. Элемент ЭТ-Ф01 применяют для согласования параметров гальванически изолированных датчиков и элементов системы, а также отдельных узлов системы, когда гальваническая связь должна быть заменена магнитной. Этот элемент обеспечивает передачу команд на переключение транзисторных элементов от источни ков сигнала постоянного тока 12, 110 или 220 в и пере менного тока 220 в.
Элемент ЭТ-Ф01 имеет следующие параметры:
Потребление тока в ма: |
<15 |
по цепи постоянного тока ....................... |
|
по цепи переменннго тока....................... |
<50 |
Ток управления в м а ...................................... |
<15 |
Выходное напряжение в в при # вх=1,5 ком |
4,5 |
Пульсации выходного напряжения в % . . . |
<10 |
Время задержки выходного сигнала в с е к . . |
<0,1 |
Релейной характеристикой «Вход—выход» обладает элемент ЭТ-Ф02, который предназначен для преобразо вания плавно изменяющегося входного напряжения в дискретный выходной сигнал установленного уровня.
Элемент ЭТ-Ф02 имеет следующие параметры:
Напряжение питания в в |
.................................. |
+6; —12 |
|
Потребление тока в м а |
........................................ коэффициента |
15 |
|
Диапазон |
регулирования |
воз |
|
врата |
............................................................. регулирования |
|
0,88—0,90 |
Диапазон |
напряжения сраба |
||
тывания в в .................................................. |
|
4—20 |
|
Нагрузочное сопротивление .........................в о м |
820 |
||
Входное сопротивление в ..............................к о м |
2 |
||
Время срабатывания .................................в м с е к |
<1 |
||
Рабочая частота ...................элемента в к г ц |
5 |
||
На подключение к выходу не |
более трех схем |
||
ИЛИ— НЕ (не более трех входов по 1500 ом) рассчитан
элемент ЭТ-Ф02.
Элемент ЭТ-ФОЗ (нуль-орган) предназначен для сравнения двух напряжений постоянного тока по вели чине. Элемент имеет два входа, куда подается контро лируемое Hex1 и эталонное Uox2 напряжения. Релакса ционные колебания на выходе элемента возникают при превышении контролируемым напряжением эталонного.
95
Если поменять места подключения контролируемого и эталонного напряжений, то релаксационные колебания на выходе элемента возникнут при превышении эталон ным напряжением контролируемого.
Элемент ЭТ-ФОЗ имеет следующие параметры:
Напряжение питания в в ................................ |
. |
+6; —12 |
Потребление тока (среднее значение) в м а |
<20 |
|
Входное напряжение в в .................................... |
|
<20 |
Чувствительность в м в .................................... |
в |
<50 |
Внутреннее сопротивление (динамическое) |
> 0,1 |
|
к о м ................................................................... |
|
|
Время срабатывания в м с е к ............................ |
. . |
< 10 |
Амплитуда выходного напряжения в в . |
>10 |
|
Длительность выходного импульса в мсек . |
. |
> 0 ,1 |
Внутреннее сопротивление в к о м .................... |
|
< 1 |
Элементы времени. Для реализации временных фун кций при импульсных и потенциальных схемах исполь зуют элементы времени. Например, ЭТ-BOl (тройная цепочка RC) используют в качестве интегрирующей цепочки для задержки сигнала или дифференцирующей цепочки. Его можно также применять как фильтр высо кочастотных помех.
Элемент ЭТ-BOl имеет следующие параметры:
Входное сопротивление в к о м ........................ |
1,5 |
Постоянная времени заряда в м с е к ................ |
75 ±20 |
В случае 'необходимости постоянная времени цепоч |
|
ки RC может быть увеличена путем |
подключения к |
средней точке цепи внешней емкости. |
|
Элемент времени ЭТ-В02 (транзисторная задержка) представляет собой инвертор с емкостями на входе, что обеспечивает получение временной задержки сигнала при подаче на вход нулевого сигнала.
Элемент ЭТ-В02 имеет следующие параметры:
Напряжение питания в в ................................. |
|
|
—12 |
||
Потребление тока в м а ........................................... |
|
|
|
5 |
|
Сопротивление нагрузки в к о м .............................. |
|
|
70, |
2,4 |
|
Время задержки в м с е к ................................. |
|
|
300, |
||
Коэффициент |
использования |
емкости |
в |
700 |
|
|
140 |
||||
м к ф /с е к .............................................. |
|
|
|
|
|
Ток коллектора в ма: |
|
|
|
5 |
|
номинальный......................................... |
|
|
|
||
максимальный................................................... |
|
|
|
15 |
|
Уровни напряжения в в: |
|
. |
До |
12 |
|
амплитуды входного напряжения.,. . |
|||||
выходного |
напряжения«0» . |
. . . . . |
|
0,15 |
|
выходного напряжения « 1 » ......................... |
|
|
4,5—12 |
||
96
Появление выходного сигнала с задержкой до 10 сек1 после входного сигнала на один из трех входов обеспе чивает элемент времени ЭТ-ВОЗ. Сигнал на выходе про падает одновременно с исчезновением входного сигнала. Элемент времени ЭТ-В04 предназначен для получения выдержек времени до 100 сек. Параметры элементов ЭТ-ВОЗ и ЭТ-В04 даны в табл. 6. Наиболее широкое применение в системах автоматизации дизель-электри- ческих агрегатов получили элементы времени ЭТ-ВОЗ, ЭТ-В04.
Таблица 6
П а р а м е т р ы |
|
эт-воз |
Э Т -В 0 4 |
|
Напряжение питания в |
в ............................................................. |
|
+6; - 1 2 |
-1 2 |
Потребляемый ток в м |
а ...................................... |
|
20 |
30 |
Диапазон ригулироваиия в~сек |
. . . . . . . . |
0,5-10 |
9-100 |
|
Время готовности к повторному действию в сек |
>0,5 |
<5 |
||
Зарядное сопротивление в ком |
........................... |
150 |
1500 |
|
Коэффициент использования емкости в мкф/сек . |
7 |
1 |
||
Входное сопротивление в ком |
............................... |
1,5 |
1,6 |
|
Нагрузочное сопротивление в |
ком ....................... |
0,82 |
0,82 |
|
Ток внешней нагрузки (максимальный) в ма . . |
15 |
20 |
||
Уровень напряжений в в: |
трех подключен- |
|
|
|
входного сигнала «0» при |
0,5 |
0,5 |
||
ных) входах.................................................. |
|
|
||
входного сигналя «0» при одном подклю- |
1,0 |
1,0 |
||
челном входе .............................................. |
|
|
||
Усилители. Для передачи команд исполнительным механизмам с мощностями управления до 100 вт пред назначены усилители ЭТ-У01, ЭТ-У02, ЭТ-УОЗ, ЭТ-У04, ЭТ-У05, рассчитанные соответственно на токи 0,04; 0,125; 0,42; 1,25 и 4,2 а с максимальным напря жением 24 в.
Элемент ЭТ-У01 (усилитель согласования) предназ начен для повышения нагрузочных способностей логи ческих систем, для включения сигнальных ламп и т. п. В элементе конструктивно объединены два усилителя, выполненных на транзисторах П16А. Каждый из усили телей имеет вход на сопротивление 750 ом, диодный вход и инверсный выход. Элемент ЭТ-У02 (выходной усилитель) выполнен на транзисторе П20, включенном
4 В- А. АндреЛков и др. |
97 |
по схеме с общим эмиттером, и обеспечивает переклю чение мощности до 3 вт при токе до 125 ма. В элементе конструктивно объединены два усилителя, входы кото рых идентичны входам усилителей элементов ЭТ-У01. Параметры элементов ЭТ-У01 и ЭТ-У02 приведены в табл. 7.
|
|
|
Т абли ц а 7 |
|
|
П а р а м е т р ы |
ЭТ-УО! |
ЭТ-У02 |
|
Напряжение |
питания а в . ............................ |
+6; — 12 |
+6; —12; |
|
Ток нагрузки в ма: |
|
—25 |
||
30 |
70 |
|||
в номинальном режиме. . . . . . . . . |
||||
в режиме повышенной мощности . . . . |
40 |
100 |
||
Рабочая частота включений в к г ц ................ |
5 |
0,5 |
||
Величина входного сопротивления в ком: |
0,75 |
0,75 |
||
в номинальном реж им е............................ |
||||
в режиме повышенной мощности . . . . |
0,10 |
0,10 |
||
Уровни входного напряжения в в для: |
|
|
||
сигнала «0» при работе в номинальном |
0 -0 ,7 5 |
0—0,75 |
||
реж им е.................................................... |
||||
сигнала «0» при работе в режиме повы |
0—0,55 |
0—0,50 |
||
шенной мощности.................................... |
||||
сигнала |
«1» при работе в номинальном |
4—10,2 |
4—12,8 |
|
реж им е.................................................... |
||||
сигнала «1» при работе в режиме повы |
1,5 |
1,5 |
||
шенной мощности.................................... |
||||
Выходное напряжение «0» в в ........................ |
0,15 |
0,5 |
||
Переключение мощности до 10 вт при токе 0,42 а обеспечивает элемент ЭТ-УОЗ (выходной усилитель), представляющий собой трехкаскадный усилитель, вы полненный на транзисторах П16А (первые два каскада) и транзисторе П203 (выходной каскад). Все транзисто ры включены по схеме с общим эмиттером. Элемент ЭТ-У04 (выходной усилитель) обеспечивает переклю чение мощности до 30 вт при максимальном токе до 1,25 а. Он представляет собой четырехкаскадную систе му, в которой первые два транзистора П16А включены по схеме с общим эмиттером, а вторые два транзистора П203 (выходные) — по схеме составного транзистора. Элемент ЭТ-У05 (выходной усилитель) обеспечивает переключение мощности до 100 вт при максимальном
98
токе до 4,2 а. Схема этого элемента аналогична схеме элемента ЭТ-У04.
Для удобства конструирования бесконтактных си стем автоматизации входные параметры усилителей ЭТ-УОЗ, ЭТ-У04 и ЭТ-У05 полностью соответствуют входным параметрам логических элементов (1,5 ком). При подаче иа любой из входов сигнала «1» цепь на грузки получает питание. Таким образом, выходной уси литель осуществляет функцию ИЛИ. Параметры элемен тов ЭТ-УОЗ, ЭТ-У04 и ЭТ-У05 приведены в табл. 8.
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
Параметры |
|
ЭТ-УОЗ ЭТ-У04 |
ЭТ-У05 |
|
Напряжение питания в о ....................... |
|
+6; —24 +6; - 2 4 |
+6; -2 4 |
||
Номинальная мощность нагрузки в от . |
.10 |
30 |
100 |
||
Величина входного сопротивления в |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
||
к о м ....................................................... |
|
|
|||
Уровни входного напряжения в о для: |
|
|
|
||
сигнала «0» при трех подключен |
0,5 |
0,5 |
0,5, |
||
ных в х о д а х ............................... |
' |
||||
сигнала «0» при одном подклю |
1,0 |
1,0 |
1.0 |
||
ченном входе ............................... |
|
||||
сигнала |
«1» ................................... |
|
3,6—12 |
3,6 -12 |
3,6-12 |
Рабочая частота включений в гц . . . |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
||
Номинальный ток нагрузки в а . . . |
0,42 |
1,2 |
4,2 |
||
Минимальный ток нагрузки в ма . . . |
7 |
12 |
100 |
||
Минимальное |
сопротивление |
нагрузки |
57 |
20 |
5,7 |
в ом .................................................. |
индуктивность |
нагрузки |
|||
Допустимая |
|
3,5 |
1,0 |
||
в гн ........................................................ |
|
|
— |
||
Потребление тока в м а ....................... |
|
50 |
100 |
150 |
|
Блоки, питания. Электропитание элементов ЭТ осуществлено унифицированными блоками питания. Предусмотрено пять исполнений блоков: три из них — ЭТ-П20С, ЭТ-П100С и ЭТ-П500С — стабилизированные, а два — ЭТ-П160, ЭТ-П500 — нестабилизированные.
Электропитание логических и функциональных эле ментов осуществлено от стабилизированных блоков, а выходных устройств — от нестабилизированных блоков. Каждый блок питания, за исключением блока на 20 вт, имеет объединенные общим (нулевым) выводом три цепи выпрямленного напряжения: +6; —12 и —25 в. Стабилизированный блок ЭТ-П20С имеет только две
4* 99
g |
|
|
|
|
|
|
Т абли ц а |
9 |
П а р а м е т р ы |
|
Э Т - П 2 0 С |
эт-пюос |
Э Т - П 5 0 0 С |
Э Т - П 1 6 0 |
Э Т - П 5 0 0 |
| |
|
Номинальная мощность всех выходных цепей |
|
|
|
|
|
|
|
|
на стороне выпрямленного тока в вт . . . |
20 |
100 |
500 |
160 |
500 |
|
||
Род тока и напряжение питания в в |
. . . . |
Однофазный, |
Однофазный, |
Трехфазный, |
Трехфазный, |
Трехфазный, ; |
||
|
|
220 |
220 |
220/380 |
220/380 |
220/380 |
||
Выходные цепи на стороне постоянного тока: |
+ 6 ; |
- 1 2 |
-4-6; —12; |
-4-6; —12; |
+ 6; - 1 2 ; |
+ 6 ; —12; |
||
напряжение в в ............................................. |
|
|||||||
мощность в в т |
|
4; |
16 |
—25 |
- 2 5 |
- 2 5 |
- 2 5 |
|
|
18; 72; 10 |
80; 400; 20 |
15; 40; 105 |
30; 60; 410 |
||||
Допустимая кратность изменения тока нагрузки |
10 |
5 |
3 |
- |
- |
|
||
Допустимый уровень пульсаций выходного на |
3 |
|
3 |
3 |
6,5 |
6,5 |
|
|
пряжения ......................................................... |
|
|
|
|||||
Допустимое изменение в % среднего значения |
|
|
|
|
|
|
|
|
выходного напряжения в цепях + 6 |
и —12 в |
±2 |
±2 |
±2 |
- |
- |
|
|