Конструирование устройства плавного пуска

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Конструирование и производство РЭА»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

КОНСТРУИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА

Пояснительная записка

Выполнил: Дудник А. И.

           гр. Р32-3

Проверил: Трегубов С. И.

Красноярск 2006

Содержание

1 Анализ технического задания ……………………………………………..   3

1.1 Анализ применения и назначения УПП ………………………………..   3

1.2 Анализ технических требований на УПП …………….………………..      4

          1.2.1 Анализ эксплуатационных требований ……………………......     4

          1.2.2 Анализ конструктивных требований …………….…………….           7

1.3 Анализ схем электрических ……………………………………………..   9

          1.3.1Анализ функциональной схемы …………………………………           9

          1.3.2 Анализ принципиальной схемы …………………………………         10

1.4 Анализ элементной базы ………………………………………………….    11

1.5 Анализ требований к маркировке ……………………………………….          12

1.5 Выводы …………………………………………………………………….          13

2  Анализ компоновки ………………………………………………………..     16

          2.1 Аналитический расчет параметров печатной платы …………    …      16

          2.2 Выявление, проработка и обоснование несущей конструкции ....   18

3 Разработка электрического монтажа ………………………….……………          18

          3.1 Разработка объемного монтажа ……………………………………     18

          3.2 Разработка печатного монтажа ……………………………….……    18

          3.2.1 Выбор степени сложности и группы жесткости ПП …………….         18

          3.2.2 Выбор класса точности и шага координатной сетки ………….....         19

          3.2.3 Выбор  материала основания и габаритов ПП ………………….. 20

          3.2.4 Расчет элементов печатного рисунка …………………...……..…      20

          3.2.4.1 Расчет диаметров отверстий ……………………………………     21

          3.2.4.2 Выбор формы и размеров контактных площадок ……………..        22

          3.2.4.3 Расчет параметров проводников …………………………..…… 23

          3.2.4.4 Расчет расстояния между элементами печатного рисунка …...         23

Список литературы …………………………………………………………….        24

1  Анализ технического задания

При анализе технического задания необходимо рассмотреть приме­нение и назначение прибора, заданные технические характеристики и электрические схемы. Также необходимо учитывать технологические и экономические ограни­чения.

1.1  Анализ применения и назначения УПП-105

1.1.1  Устройство плавного пуска (УПП) предназначено для плавного (в течение 2-4 с) включения ламп накаливания мощностью до 300 Вт.

1.1.2  Функциональное назначение разрабатываемого устройства предполагает его использование в жилых и хозяйственных помещениях, в частности на стенах.

1.1.3  Требования к внутреннему монтажу ЭРЭ не высоки. Можно применить как навесной, так и печатный монтаж. Лучше применить печатный монтаж в силу его большей компактности и удобства перепайки элементов в случае поломки. Данный вид монтажа также обеспечивает меньшую массу устрой­ству.

1.1.4  Габаритные размеры были выбраны на основе анализа аналогов мирового уровня и взяты средние цифры. В процессе разработки они могут быть из­менены.

1.1.5  Способ крепления устройства на объекте установки будет выбран после ана­лиза конструктивных требований.

1.2  Анализ технических требований на УПП-105

1.2.1  Анализ эксплуатационных требований.

1.2.1.1  Эксплуатационные требования включают: климатические воздейст­вия, тре­бования по надёжности, параметры первичного питающего напря­жения и удобство в работе.

1.2.1.2   В ТЗ климатические воздействия заданы ГОСТ 11478–88 для первой группы.

Воздействие температуры:

          повышенной                             +55⁰С

          пониженной                             –40⁰С

Воздействие пониженного атмосферного давления     70 кПа (525 мм. рт. ст.)

Воздействие воздушно-пылевого потока                      0,5–1м/с

Воздействие повышенной влажности                                      нет

Воздействие соляного тумана                                                   нет

1.2.1.3   В ТЗ указано, что разрабатываемое устройство должно соответство­вать по безопасности ГОСТ Р МЭК 1046–98. Этот ГОСТ устанавливает следую­щие требования по безопасности для преобразователей.

1) Минимальное расстояние между токоведущими деталями различной по­лярности должно быть не менее 2 мм при рабочем напряжении не более 50 В.

2) Минимальное расстояние между токоведущими деталями и доступными для прикосновения металлическими деталями, которые постоянно закреплены на преобразователе, включая винты или устройства для крепления крышек или креп­ления преобразователя к опорной поверхности равно 2 мм при рабочем напряже­нии не более 50 В.

3) Преобразователи должны быть влагостойкими. Они не должны иметь за­метных повреждений.

4) Изоляцию проверяют между входными и выходными контактными за­жимами, соединенными вместе, и всеми металлическими деталями, доступными для прикосновения, и она должна иметь достаточное сопротивление.

Сопротивление изоляции должно быть не менее 2 МОм. Сопротивление двойной изоляции — не менее 4 МОм.

5) Минимальное расстояние между проводниками, защищёнными от пере­падов сетевого напряжения (с помощью дросселя или конденсатора), распо­ло­женными на печатной плате равно 1,025 мм.

6) Наружные детали из изоляционного материала, обеспечивающие защиту от поражения электрическим током, и детали из изоляционного материала, на ко­торых крепят токоведущие части, должны иметь достаточную огне­стойкость.

7) Винты, токоведущие детали и механические соединения, повреждение которых может снизить безопасность преобразователей, должны выдержи­вать механические нагрузки, возникающие при нормальном использовании.

8) Металлические детали, ржавчина которых может создать опасность для преобразователей, должны иметь соответствующую защиту.

1.2.1.4  По ГОСТ Р МЭК 1047–98 рабочее напряжение устанавливается сле­дую­щим образом. При нормируемом напряжении сети выходное напряже­ние не должно отличатся более чем на +4 % – -8 % от нормируемого на­пряжения лампы. При любом напряжении сети от 92 до 100 % нормируе­мого напря­жения сети выходное напряжение должно быть от 84 до 110 % нормируе­мого значения.

Измеренный коэффициент мощности схемы не должен отличаться от ука­занного в маркировке значения более чем на 0,05 при работе преобразователя с лампой нормируемой мощности и всего ряда нормируемых напряжений и час­тоты.

Ток, потребляемый из сети преобразователем при нормируемом напряже­нии, работающим с лампой нормируемой мощности, не должен отличаться более чем на 10 % от значения, указанного в маркировке преобразователя или каталоге изготовителя.