Универсальный блок управления тиристорами

Размещено на http://www.allbest.ru/

18

Введение

Сохранение электрической энергии становится важной частью общей тенденции по защите окружающей среды. Электродвигатели, приводящие в действие системы в быту и на производстве, потребляют значительную часть производимой энергии. Большинство этих двигателей работают в нерегулируемом режиме и, следовательно, с низкой эффективностью. Недавний прогресс в полупроводниковой индустрии, особенно в силовой электронике и микроконтроллерах, сделали приводы с регулированием скорости более практичными и значительно менее дорогими. Сегодня приводы с регулировкой скорости требуются не только в высокопрофессиональных и мощных промышленных применениях, таких как обрабатывающие машины или подъемные краны, но все больше и больше в бытовой технике, например, в стиральных машинах, компрессорах, небольших насосах, кондиционерах воздуха. Эти приводы, управляемые по развитым алгоритмам с помощью микроконтроллеров, имеют ряд преимуществ: увеличение энергетической эффективности системы, усовершенствование функционирования, упрощение электромеханического преобразования энергии, простота обновления программного обеспечения. С выполнением регулируемых приводов сложность системы часто увеличивается. Основным условием их использования является сохранение общей стоимости системы в обоснованных границах. Для ряда систем, особенно в быту, общая стоимость должна быть эквивалентна стоимости нерегулируемого варианта.

Существуют различные системы управления электродвигателем, представляющие собой системы, предназначенные для регулирования или управления электрического тока в обмотках тяговых электродвигателей электротранспорта, такого как составы метрополитена, троллейбусы, автобусы, тепловозы, теплоходы, атомоходы, электропоезда.

В данном дипломном проекте рассматриваются особенности проектирования, конструирования и производства универсального блока управления тиристорами, на котором базируется тиристорно-импульсная система управления электродвигателем (ТИСУ).

Целью дипломного проекта является разработка конструкции универсального блока управления тиристорами.

Задачами дипломного проекта являются следующие:

- выполнение литературного обзора по теме дипломного проекта;

- выполнение проектировочной части;

- выполнение конструкторских расчетов;

- выполнение расчета надежности;

- выполнение технологической части;

- выполнение технико-экономического обоснования дипломного проекта;

- рассмотрение вопросов охраны труда;



1. Литературный обзор по теме дипломного проекта

Системы управления базируются на различных преобразователях тока, генераторах, устройствах сопряжения, контакторах, контроллерах и силовых модулях (тяговых преобразователях). Различают системы на следующих силовых модулях (блоках): реостатно-контакторная, контакторно-транзисторная и тиристорно-импульсная система управления. Существует так же и непосредственная система управления (НСУ), которая является самой простой системой управления электродвигателями. Она проста в использовании и ремонте, который можно осуществить даже в полевых условиях, так же имеет среднюю материалоемкость, но имеет невысокий уровень пожарной и электробезопасности, поэтому не применяется и является устаревшей. Данные системы управления различаются не только элементной базой и принципами работы, но и применяются на электродвигателях различных видов, конструкций и мощностей. Имеют различную стоимость, преимущества и недостатки.

Реостатно-контакторная система управления (РКСУ) является дальнейшим развитием непосредственной системы управления. Существуют три способа управления реостатно-контакторной системой - изменение напряжения на якоре, изменение сопротивления цепи якоря, изменение потока возбуждения. Обычно используются два, иногда три способа сразу. РКСУ имеет несколько подвидов, которые имеют между собой ряд принципиальных или конструктивных отличий. Переключения могут выполняться как силовым групповым контроллером, так и отдельными (индивидуальными) контакторами, имеющими раздельные приводы. Главным элементом является контактор с системой реостатов (ускоритель). При нажатии педали ускорения (ходовой педали) палец ускорителя начинает медленно смещаться к контакту и машина начинает плавно ускоряться. При торможении привод переходит в режим генератора и нагревает резистор.

Также различают автоматическую и неавтоматическую РКСУ. В неавтоматическом случае моменты коммутации контакторами силовой цепи электродвигателя определяются водителем подвижного состава. Автоматическая РКСУ в своей конструкции имеет реле ускорения или иной похожий аппарат, который самостоятельно управляет процессом коммутации, управляя вращением вала главного контроллера, а водитель только определяет, что требуется от транспортного средства - разгон, торможение или движение с постоянной скоростью. Таким образом, в случае РКСУ непосредственно воздействует на схему управления серводвигателем и не имеет прямого доступа к управлению высоковольтным коммутационным процессом. Большинство типов отечественного подвижного состава электротранспорта выпускается именно с автоматической РКСУ.

Преимуществами РКСУ перед прочими видами систем управлениями является сравнительная простота устройства и ремонта, а перед непосредственной системой управления (НСУ) - более высокая электробезопасность и пожаробезопасность. Электробезопасность является высокой вследствие вынесения высоковольтной части за пределы помещений транспортных средств, пожаробезопасность - из-за независимости коммутационной последовательности от действий водителя, исключающей перегрев и возгорание пускотормозных реостатов и электродвигателя вследствие ошибок водителя. Также к преимуществам относится высокая, по сравнению с НСУ, легкость управления и невысокая стоимость. Недостатками РКСУ является высокая материалоёмкость, в некоторых случаях сложность электромеханических узлов и нерациональный расход электроэнергии, значительная часть которой уходит на нагрев пускотормозных реостатов без совершения полезной работы.

Тиристорно-импульсная система управления (ТИСУ) - система электронного и электромеханического управления тяговыми двигателями (ТД) подвижного состава. Основным принципом работы ТИСУ является регулирование оборотов и вращающего момента ТД путём пропускания через него импульсов электрического тока с заданной частотой и скважностью следования. При необходимости увеличения оборотов или вращающего момента импульсы становятся более частыми и длительными во времени, таким образом возрастает средний ток через ТД. Если нужно понизить обороты или развиваемый момент, то ТИСУ формирует более редкие и короткие импульсы в их временной последовательности, обеспечивая уменьшение среднего тока, проходящего через обмотки ТД.

Функционально ТИСУ состоит из генератора импульсов, блока управления тиристорами, управляющего параметрами генерируемой последовательности импульсов в зависимости от требований водителя и характеристик ТД, высокоамперных тиристоров, электромеханических предохранительных устройств (контакторы, реле защиты) от превышения токовой нагрузки. Поскольку блок управления тиристорами выдает низковольтные управляющие сигналы, то для коммутации тока в силовых цепях ТД применяются высокоамперные тиристоры, отчего вся система и получила своё название.

Преимуществом ТИСУ является то, что в ТД подвижного состава отсутствуют тепловые потери в пусковых сопротивлениях, а следовательно и более высокий КПД. За счёт бесступенчатого увеличения тока в обмотках ТД и использования для этого тиристоров достигается плавный разгон транспортного средства без рывков и толчков. Отсутствие сложных электромеханических устройств коммутации положительным образом сказывается на надёжности и простоте конструирования и производства данной системы. Недостатком ТИСУ является её более высокая сложность по сравнению с электромеханическими аналогами, требующая более высокого уровня обслуживающего персонала для диагностики и ремонта. В отличие от непосредственной и в несколько меньшей степени косвенной реостатно-контакторной систем управления, ТИСУ практически не ремонтируется в условиях депо (требует радиомонтажной, а не обычной для транспортных предприятий механической и электрической мастерской).

Контакторно-транзисторная система управления (КТСУ) является дальнейшим развитием РКСУ. В основу работы системы положено два способа регулирования скорости вращения тяговых двигателей: реостатный пуск тяговых двигателей и плавное регулирование тока возбуждения тягового двигателя. В режиме реостатного пуска для регулирования тока на якорных обмотках тягового двигателя используются пусковые реостаты. Для уменьшения расхода электроэнергии на пуск тяговых двигателей используется перегруппировка двигателей по якорю: при малых скоростях движения (до 10 км/ч) группы включаются последовательно, затем - параллельно. На скоростях до 20 км/ч применяется реостатное ограничение тока якоря при поддержании максимальных токов возбуждения. При выходе на естественную характеристику ТД для регулирования скорости вращения используются электронные блоки возбуждения. Для реализации тормозного режима применяется шунтирование якорей групп двигателей реостатами. Изменение тормозного момента достигается стабилизацией тока якоря на различных уровнях за счёт изменения тока возбуждения с гашением энергии на реостатах. В качестве обратной связи используются датчики тока и датчики вращения ТД. КТСУ сохраняет в своём составе пускотормозные сопротивления и механические контакторы для коммутации их соединений в силовой цепи тяговых двигателей. Новшеством является замена низковольтного электромеханического управляющего устройства (ускорителя или группового реостатного контроллера) на электронный блок, задающий коммутационную последовательность включения пускотормозных сопротивлений. При этом вместо низковольтных релейных схем используются транзисторные ключи, отчего система и получила своё название. Кроме того, транзисторные ключи используются для управления током в обмотке возбуждения ТД.

Преимуществом такой системы по сравнению с РКСУ является отказ от сложной управляющей электромеханики (замена неисправного электронного блока занимает несколько минут, тогда как демонтаж и ремонт группового реостатного контроллера могут потребовать нескольких часов или даже дней). Как следствие, КТСУ требует меньше металла (особенно дорогостоящей меди) в своей конструкции. Она также свободна от недостатков, связанных с низким быстродействием и ненадёжностью контактов, являющихся неотъемлемой частью электромеханических устройств, что делает её конструирование и производство более легкой задачей по сравнению с РКСУ. КТСУ обеспечивает экономию электроэнергии на уровне с тиристорно-импульсными системами управления. Недостатками являются сложные электронные приборы, ремонт которых затруднителен на эксплуатационных предприятиях с низкой подготовкой рабочего персонала.

После анализа различных систем управления электродвигателями, можно сделать вывод о том, что используемая в дипломном проекте тиристорно-импульсная система управления имеет следующие преимущества:

- отсутствие сложных электромеханических деталей и наличие радиоэлектронных, которые обслуживаются отдельными специалистами.

- применение высокоамперных тиристоров позволяет достичь большего энергосбережения относительно реостатно-контакторной системой управления

- относительная дешевизна в сравнении с контакторно-транзисторной системой управления.

Основу тиристорно-импульсной системы составляет универсальный блок управления тиристорами. Универсальность блока состоит в том, что в нем реализованы два метода управления тиристорами - числопериодный и фазоимпульсный и для изменения режима работы достаточно сменить программу микроконтроллера.



2. Проектировочный раздел

2.1 Описание схемы электрической структурной

Структура универсального блока управления тиристорами базируется на логическом узле блока и одноконтатных трансформаторных усилителях. В логический узел блока входят:

а) блок питания;

б) индикатор питания;

в) однополупериодный выпрямитель;

г) делитель напряжения;

д) кварцевый генератор;

е) микроконтроллер;

ж) индикатор числопериодного режима;

з) индикатор фазоимпульсного режима.

В логическом узле принимается, преобразовывается сигнал управления тиристорами, задается последующий режим их работы и с одноконтактных трансформаторных усилителей поступает на управляемые тиристоры.

Сигнал питания поступает в блок питания, после чего сигнал поступает на индикатор питания, который служит для того, чтобы показывать его наличие. Из индикатора питания сигнал проходит на кварцевый генератор для стабилизации частоты сигнала. Так же этот генератор служит для термостабилизации микроконтроллера.

Сигнал управления поступает в однополупериодный выпрямитель, где происходит формирование сигнала и перед поступление на микроконтроллер, сигнал проходит через делитель напряжения.

Микроконтроллер получает сигнал об окончании одного полупериода и начале очередного. В этот момент при работе в фазоимпульсном режиме происходит запуск внутреннего аналого-цифрового преобразователя и измерение входного напряжения управления, задающего уровень мощности в нагрузке. Напряжение пересчитывается в длительность паузы, после которой микроконтроллер начинает формировать импульсы управления тиристорами. Для надежного включения тиристоров формируются импульсы длительностью 2 мс. Такая длительность выбрана из соображений надежности и экономии потребляемой мощности устройством. При работе в фазоимпульсном режиме сигнал с микроконтроллера проходит на индикатор фазоимпульсного режима.

При числопериодном режиме работы микроконтроллера импульсы управления начинают формироваться вблизи переходов сетевого напряжения через ноль. Мощность на нагрузке изменяется не плавно, а дискретно, путем варьирования числа периодов сетевого напряжения, приложенных к нагрузке. При любом задаваемом уровне мощности в нагрузке происходит чередование импульсов, состоящих из целого числа периодов, обеспечивающее равномерную загрузку питающей сети при работе с потребителем большой мощности. Числопериодный сигнал поступает на индикатор числопериодного режима работы.

После прохождения индикаторов фазоимпульсного или числопериодного режима, сигнал (фазоимпульсный или числопериодный) поступает синхронно на два канала одноконтактных трансформаторных усилителей и с них поступает на управляемые тиристоры, после усиления в них.

2.2 Описание схемы электрической принципиальной

Внешний сигнал управления поступает на выводы 2 (плюс) и 3 (минус) разъема ХP2, на вывод 1 поступает сигнал питания для микроконтроллера DD1. На разъем ХР1 подается питание напряжением в 220В, при включении переключателя SA1 - сигнал проходит на трансформатор Т1. Анализируя сигналы со вторичной обмотки трансформатора Т1, а также оцифровывая с помощью внутреннего аналого-цифрового преобразователя, входное напряжение управления, поступающее с разъема ХP2, микроконтроллер DD1 формирует в зависимости от заданного режима работы два импульсных сигнала управления идентичными трансформаторными усилителями. Конденсатор С1, стабилизатор напряжения DA1 и диодный мост VD4 участвуют в формировании сигнала напряжения с разъема ХР1. Стабилитроны VD1, VD3, диоды Шоттки VD2, VD5, VD6 и резисторы R1-R5, R7, R8 применены для формирования сигнала управления с разъема ХР2 и участвуют в однополупериодном выпрямлении и ограничении по амплитуде сигнала.

Импульсный сигнал с частотой 50 Гц поступает на вход РА4 микроконтроллера для определения тиристора, на который будут поданы импульсы управления в последующий полупериод. Это позволяет подавать напряжение управления на тиристоры только в течение их рабочего полупериода. С резисторов R3-R5 пульсирующее выпрямленное напряжение с частотой 100 Гц поступает на вход (РА6) аналогового компаратора микроконтроллера DD1. Для надежного включения тиристоров микроконтроллер формирует импульсы управления продолжительностью около 2 мс. Таким образом, универсальный блок управления тиристорами позволяет путем замены программы микроконтроллера реализовать работу в четырех вариантах: в фазоимпульсном или числопериодном режимах, с применением двух встречно-параллельно включенных тиристоров или симистора. Через разъем ХS1 есть возможность загрузить программу микроконтроллера DD1, соответствующую поставленной задаче и применяемым коммутирующим элементам. Уровень выходной мощности и выбранный режим работы блока можно визуально определить по яркости и цвету свечения светодиодов: HL2 ("желтый") - числопериодный, a HL3 ("красный") - фазоимпульсный. Cветодиод HL1 является индикатором питания, так как проверять работоспособность всего блока и программирование микроконтроллера DD1 следует при выключенном питании.

Однотактные трансформаторные усилители на трансформаторах Т2, Т3 обеспечивают необходимый ток управляющего электрода тиристоров, а также гальваническую развязку от питающей сети. Для повышения КПД устройства в целом в трансформаторы введена дополнительная размагничивающая обмотка I. При закрывании транзисторов VT1, VT2, часть накопленной энергии в трансформаторах Т2 и Т3 соответственно рекуперируется через обмотку III обратно в источник питания. Введение этой обмотки увеличивает размах индукции в магнитопроводе трансформатора, что позволяет уменьшить его массу и габариты. Положительным эффектом применения размагничивающей обмотки является также ограничение броска напряжения на коллекторе транзистора, при его закрывании до значения, не превышающего удвоенного напряжения питания. Для усиления сигнала перед подачей на трансформаторы используются выпрямительные диоды VD7, VD9. Необходимо обеспечить минимальную индуктивность рассеяния обмоток I и II, намотав их в два провода. Резисторы R17, R18 - токоограничительные, применяются для уменьшения потерь напряжения и обеспечения необходимого тока управления, после усиления его в трансформаторах Т2, Т3 и диодах Шоттки VD8, VD10. Для температурной стабилизации и подключения транзисторов VT1, VT2 служат конденсаторы С13, С14, С15 и резисторы R15, R16. Для стабилизации усиления сигнала с диодов Шоттки VD8, VD10 подключены резисторы R19, R20 После этого сигнал управления подается на штыревые разъемы XP3, XP4 и далее на тиристоры. Резисторы R9, R12, R14 используются для подключения светодиодов HL1, HL2, HL3 соответственно. Электролитические конденсаторы C2, С7 и конденсаторы С3, С5 используются для температурной стабилизации и подключения диодного моста VD4 и стабилизатора DA1. Кварцевый резонатор ZQ1, резисторы R11, R13 и конденсаторы С4,С6,С8-C12 применяются для температурной стабилизации DD1 и подключения.



2.3 Выбор САПР для выполнения дипломного проекта

Проектирование - процесс создания описания, необходимого для построения в заданных условиях несуществующего объекта, на основании первичного описания этого объекта.

Способы проектирования:

а) неавтоматизированное проектирование - проектирование, осуществляемое человеком.

б) автоматизированное проектирование - проектирование, при котором происходит взаимодействие человека с электронно-вычислительной машиной.

в) автоматическое проектирование - проектирование, осуществляемое без участия человека.

Для выполнения задания на дипломное проектирование будет выбрано автоматизированное проектирование, которое будет осуществляться с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР).

САПР - это автоматизированные системы, которые, реализуют информационную технологию выполнения функций проектирования, представляют собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности.

В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства. Основная цель САПР - повышение эффективности труда инженеров, включая: сокращение трудоемкости проектирования и планирования, сокращение сроков проектирования, сокращение себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию, повышение качества и технико-экономического уровня результатов проектирования, сокращение затрат на натурное моделирование и испытания.

Использование САПР значительно упрощают процесс проектирования печатных плат и, в сравнении с неавтоматизированным проектированием, имеют ряд значительных преимуществ, позволяющих выполнять некоторые этапы проектирования автоматически (трассировка печатной платы). Так же системы автоматизированного проектирования более гибки в процессе их использования и позволяют легко вносить поправки в проект в процессе его проектирования и многократно корректировать его, что более затруднительно при неавтоматизированном проектировании.

P-CAD - система автоматизированного проектирования электроники. Предназначена для проектирования печатных плат вычислительных и радиоэлектронных устройств. В состав P-CAD входят два основных модуля P-CAD Schematic (редактор принципиальных электрических схем), P-CAD PCB (редактор печатных плат), и ряд других вспомогательных программ.

AutoCAD - система автоматизированного проектирования и черчения. В области двухмерного проектирования AutoCAD позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов. Кроме того, программа предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами (размерами, текстом, обозначениями). Использование механизма внешних ссылок позволяет разбить чертеж на составные файлы, за которые ответственны различные разработчики, а динамические расширяют возможности автоматизации 2D - проектирования обычным пользователем без использования программирования.

Выбранный САПР выполняет все поставленные задачи для проектирования печатной платы универсального блока управления тиристорами и выполнения чертежей.



2.4 Выбор элементной базы

В универсальном блоке управления тиристорами используются непроволочные резисторы общего применения всеклиматического неизолированного варианта исполнения С2-33Н, которые предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного токов и в импульсном режиме. Данные резисторы имеют небольшие габариты, хорошую стабильность работы и относительно низкое отклонение от номинального сопротивления.

Таблица 2.1 - Технические данные резисторов С2-23Н

Марка резистора	Номинальная мощность рассеивания, Вт	Номинальное сопротивление, Ом	Допускаемые отклонения, %
1	2	3	4
C2-33Н-0,125	0,125	0,1…0,91	±5, ±10
		1…9,76	±1, ±2, ±5, ±10
		10…499•103	±0,5; ±1, ±2, ±5, ±10
		510•103… 3,01•106	±1, ±2, ±5, ±10
С2-33Н-0,25	0,25	1…3,01•106	±1, ±2, ±5, ±10
C2-33Н-0,5	0,5	0,1…0,91	±5, ±10
		1…9,76	±1, ±2, ±5, ±10
		10…499•103	±0,5; ±1, ±2, ±5, ±10
		510•103…3,01•106	±1, ±2, ±5, ±10
C2-33Н-2	2	1…9,76	±1, ±2, ±5, ±10
		10…499•103	±0,5; ±1, ±2, ±5, ±10
		510•103…10•106	±1, ±2, ±5, ±10
		10•106…22•106	±5, ±10

В качестве конденсаторов используются керамические К10-17 и алюминиевые электролитические К50-35, которые обладают широким диапазоном рабочих температур, что является преимуществом в сравнении с другими конденсаторами и невысокой стоимостью.



Таблица 2.2 - Технические данные конденсаторов К10-17

Марка конденсатора	Группа по температурной стабильности	Пределы номинальных емкостей, пФ	Номинальное напряжение, В	Точность, %
1	2	3	4	5
К10-17А	П33	2,2…2000 2200…5600 6200…1000	50	±20
	М47	2,2…3000 3300…8200 9100…15000
	М750	33…5600 6200…15000 16000…27000
	М1500	75…10000 11000…27000 30000…39000
	Н50	680…0,1 мкФ 0,15…0,22 мкФ 0,33…0,47 мкФ
	Н90	6800…0,47 мкФ 0,68…1,5 мкФ	40
К10-17Б	М47	2,2…820 910…3000 3300…8200 9100…0,012 мкФ	50	±20
	М1500	33…2700 3000…0,01 мкФ 0,015…0,027 мкФ 0,03…0,39 мкФ	50
	Н50	680…0,022 мкФ 0,033…0,1 мкФ 0,15…0,022 мкФ 0,33…0,47 мкФ
	Н90	6800 пФ…0,15 мкФ 0,22…0,47 мкФ 0,68; 1; 1,5; 2,2 мкФ	40



Таблица 2.3 - Технические данные конденсаторов К50-35

Марка конденсатора	Диапазон напряжений, В	Диапазон емкостей, мкФ	Точность, %	Диапазон рабочих температур, Со
К50-35	6,3…450	0,1-15000 1-22000	±20	-40…+85 -25…+85

Стабилизатор напряжения KA7805. Технические характеристики стабилизатора приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Технические характеристики стабилизатора напряжения КА7805

Максимальное входное напряжение, В	Выходное напряжение, В	Номинальный выходной ток, А	Диапазон рабочих температур, Со
40	12	1,5	0…+150

В качестве микроконтроллера используется ATTINY26L-8PU, преимуществами которого является снижение удельного энергопотребления, расширение диапазона питающих напряжений для продления ресурса батарейных систем, увеличение быстродействия до 16 млн. операций в секунду.

Таблица 2.5 - Технические характеристики микроконтроллера ATTINY26L-8PU

Размер Flash-памяти, кБ	Размер энерго-зависимой памяти, кБ	Размер опера-тивной памяти, Б	Макси-мальная частота, МГц	Напряжение питания, В	Таймер 8-бит	Каналы широтоно-импульсной модуляции
2	0,125	128	8	2,7…5,5	2	2

Плавкий предохранитель ВП4-1 применяется в устройстве для разрыва электрической цепи в том случае, если ток в цепи превышает заданный.

Таблица 2.6 - Технические характеристики плавкого предохранителя ВП4-1

Рабочий ток, А	Рабочее напряжение, В	Диапазон рабочих температур, Со	Материал изготовления
0.1, 0.16, 0.2, 0.25, 0.315, 0.4, 0.5, 0.63, 0.75, 1, 1.25, 1.6, 2, 3.15, 3.5, 4, 5	250	-60…+70	Керамика

Применение светодиодов L-53 с яркостью света в пределах от 40 до 80 мКд обеспечивает более визуальное свечение зеленого, желтого и красного цветов. Круглая форма линзы светодиодов обепечивает удобный монтаж в корпус устройства.

Таблица 2.7 - Технические характеристики светодиодов

Марка светодиода	Тип диода	Цвет свечения	Рабочая температура, Со	Яркость излуча-емого света, мКд	Форма линзы	Цвет линзы	Макси-мальный импульс-ный прямой ток, мА
L-53GC	Одно-цветный	Зеленый	-40…+85	50	Круглая	Бес-цвет-ная	30
L-53YC		Желтый		40
L-53EC		Красный		80

Для переключения питания в универсальном блоке управления используется движковый перключатель ПД9-1 со следующими техническими харктеристиками:

Таблица 2.8 - Технические характеристики переключателя

Тип переклю-чателя	Алгоритм работы	Поло-жений	Рабочий ток, А	Рабочее напря-жение, В	Сопротив-ление контактов, Ом	Рабочая темепра-тура, Со
Движковый	Переключающий	2	0,3	36	0,1	-10…+70

Для подключеия программатора к микроконтроллеру используется двухрядный гнездовой разъем PBD2-8.

Таблица 2.9 - Технические характеристики гнездового разъема

Количество контактных рядов	Количество контактов в контактном ряду	Рабочий ток, А	Рабочее напряжение, В	Рабочая темепратура, Со	Сопротивление контактов, Ом
2	4	1	500	-55…140	0,01

Штырьевые разьемы PLS используются для приема сигналов управления и питания, а тка же для подключения тиристоров к универсальному блоку управления тиристорами.

Таблица 2.10 - Технические характеристики штыревых разъемов

Марка разъема	Количество контактных рядов	Количество контактов в контактном ряду	Рабочий ток, А	Рабочее напряжение, В	Рабочая темепратура, Со	Сопротивление контактов, Ом
PLS-2R	1	2	1	500	-55…+140	0,01
PLS-3R	1	3	1	500	-55…+140	0,01

В устройстве используется кварцевый резонатор HC-49U.

Таблица 2.11 - Технические характеристики кварцевого резонатора

Резонансная частота, мГц	Рабочая темепратура, Со	Нагрузочная емкость,пФ
8	-40…+70	20

Биполярный транзистор TIP122, технические харктеристики которого приведены в таблице 2.12, применяется в устройстве.



Таблица 2.12 - Технические характеристики биполярного транзистора

Структура	Максимально допустимый ток коллектора, А	Максимальная рассеиваемая мощность ,Вт	Максимальное напряжение коллектор-эмиттера при заданном токе коллектора и разомкнутой цепи базы, В	Максимальное. напряжение коллектор-базы при заданном обратном токе коллектора и разомкнутой цепи эмиттера.В
n-p-n	5	65	100	100

Применение тороидального трансформатора ТТП-3 позволяет уменьшить массу и габариты изделий, повысить КПД, увеличить плотность монтажа.

Таблица 2.13 - Технические характеристики тороидального трансформатора ТТП-3

Выходное напряжение, В	Выходной ток, А	Мощность, Вт
12	0,2	3

Так как импульсные трансформаторы в данном устройстве должны иметь дополнительную обмотку, то необходимо изготовить трансоформатор для работы в устройстве. В качестве магнитопровода применяется магнитопровод Б30, изготовленный из феррита 2000 НМ-1. Обмотки намотаны из провода МГТФ-0,35. Обмотки I и II имеют по 50 витков каждая, а III - 20 витков.

Таблица 2.14 - Технические характеристики импульсного трансформатора ДП 91.192025.502

Выходное напряжение, В	Выходной ток, А	Мощность, Вт
36	2	72



Технические характеристики применяемого диодного моста W001M приведены в таблице 2.15.

Таблица 2.15 - Технические характеристики диодного моста W001M

Повторя-ющееся импульс-ное обратное напряже-ние, В	Действую-щее напряже-ние, В	Рабо-чий ток, А	Повторяю-щийся импульсный обратный ток, мкА	Рабочая темпе-ратура, Со	Макси-мальное прямое падение напряжения, В	Регулиро-вочный ток, А
100	140	1,5	10	-60…+125	1,1	1

Для стабилизации напряжения применяются стабилитроны КС147А.

Таблица 2.16 - Технические характеристики стабилитронов КС147А

Рассеиваемая мощность, Вт	Минимальное напряжение стабилизации, В	Максималь-ное напря-жение стабилизации, В	Минималь-ный ток стабилиза-ции, мА	Максималь-ный ток стабилиза-ции, мА	Рабочая температура, Со
0,3	4,2	5,2	3	58	-60…+125

Диоды Шоттки BAT46 и STPS5L60 применяются в универсальном блоке управления тиристорами из-за того, что обладают пониженным уровнем помех и малую электрическую емкость перехода. Технические характеристики диодов приведены в таблице 2.17.

Таблица 2.17 - Технические характеристики диодов Шоттки

Марка диодов	Повторяю-щееся импульсное обратное напряжение, В	Регулировоч-ный ток, мА	Прямое напряжение, мВ	Удар-ный прямой ток, мА	Рабочая темпера-тура, Со	Рабо-чий ток, А
BAT46	100	1	450	750	-60…+125	1
STPS5L60	100	1	450	750	-60…+125	1

Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления тока в универсальном блоке управления тиристорами:

Таблица 2.18 - Технические характеристики выпрямительных диодов SF14

Максимальное постоянное обратное напряжение, В	Максимальное импульсное обратное напряжение, В	Максимально допустимый прямой импульсный ток, А	Максимальное прямое напряжение, В	Рабочая температура, Со
200	240	30	0,95	-60…+125

Элементная база выбрана исходя из назначения устройства. От элементной базы зависит надежность работы, стоимость, расход энергии. Выбранная элементная база обеспечивает надежную работу устройства и соответствует условиям эксплуатации.



3. Конструкторский раздел

3.1 Выбор конструктивных материалов

Для изготовления печатной платы универсального блока управления тиристорами необходимо произвести выбор материала печатной платы. В качестве материала выбран нефольгированный диэлектрик СТЭФ ГОСТ 12652-74 толщиной 1,5 мм и обладающий следующими характеристиками:

Таблица 3.1 - Характеристики стеклотекстолита СТЭФ

Свойство	Значение
Плотность	1600-1900 кг/м3
Длительно допустимая рабочая температура	от -65°С до +155°С
Гарантийный срок хранения	18 месяцев со дня изготовления
Разрушающее напряжение при изгибе перепендикулярно слоям	не менее 350 мПа
Ударная вязкость	50 кДж/м2
Удельное объемное электрическое сопротивление	10 Ом• м

Для покрытия платы используется лак PLASTIK-71. При на несении на плату образует блестящую и гибкую защитную пленку, которая устойчива к кислоте, соли, плесени, коррозионным испарениям, термическим воздействиям, механическим повреждениям, щелочи, спирту, влаге и агрессивной окружающей среде. Сохраняет эффективность в широком температурном диапазоне: от минус 70 до плюс 150°С. Не течет и позволяет осуществлять пайку сквозь слой лака, предотвращает утечки тока, коронарные эффекты, короткие замыкания и электрические разряды.

Таблица 3.2 - Технические данные лака PLASTIK-71

Свойство	Значение
1	2
Цвет	Бесцветный
Внешний вид пленки	Однородное гладкое, бесцветное покрытие

Продолжение таблицы 3.2

1	2
Время полного высыхания	24 часа при температуре 18-24°C
Время межслойной сушки	1 час
Расход лака на один слой	100-200 г/м2
Рекомендуемое количество слоев	1-2
Способ нанесения	Валиком, кистью или установкой пневматического распыления при температуре окружающего воздуха от 10 до 30°С

Припой должен хорошо растворять основной металл, легко растекаться по его поверхности, хорошо смачивать всю поверхность пайки, что обеспечивается лишь при полной чистоте смачиваемой поверхности основного металла.

В зависимости от химического состава и температуры плавления припоев различают пайку твердыми и мягкими припоями. К твердым относятся припои с температурой плавления выше 400°С, к мягким - припои с температурой плавления до 400°С.

Наиболее распространенными мягкими припоями являются оловянно-свинцовые, а в качестве твердых, иногда применяют стандартные сплавы меди с фосфором. В ряде случаев они заменяют дорогостоящие серебряные припои.

В разрабатываемом устройстве используются мягкие припои, так как температура плавления их не приведет к перегреву паяемых деталей (особенно микросхем).

Исходя из данных, приведенных в таблице 3.3, для создания неразъемных соединений в разрабатываемом устройстве используется припой ПОС-61 ГОСТ 1499-70, так как он обладает преимуществами перед другими видами припоев.



Таблица 3.3 - Сравнительные характеристики основных видов припоев

Марка	Температура кристалл-лизации, oС	Удельное сопротивление, мкОм·м	Удельная теплопроводность, Bт/К·м	Предел прочности при растяжении, мПа	Относи-тельное удлинение, %
ПОС-90	200	183	0,12	54	49
ПОС-61	190	183	0,139	50	43
ПОС-40	238	183	0,159	42	38
ПОС-10	299	268	0,2	35	32

В качестве припоя применяется ПОС-61 с канифольной жилой, что избавляет от необходимости использовать флюс для снижения поверхностного натяжения, так же использование этого припоя обусловлено невысокой его стоимостью.

Для очистки платы применяется спирт «Изопропанол», его стоимость так же невысока. Плата маркируется краской Derusto черного цвета, распыляется аэрозольно, после нанесения не трескается.

3.2 Компоновочный расчет печатной платы

Под компоновкой подразумевается процесс размещения электрорадиоэлементов на плоскости или в пространстве с определением основных геометрических форм и размеров. Размещаются электрорадиоэлементы на плоскости печатной платы и соединяются между собой печатными проводниками, также распложенными на плоскости платы.

По краям платы располагается свободный технологический участок, не занимаемый проводящим рисунком и элементами. На этом участке располагают контрольные точки, разъемы, элементы крепления платы.

Площадь печатной платы рассчитывается по формуле:



где S_всп - площадь вспомогательных участков;

К_дез - коэффициент дезинтеграции;

S_i - установочная площадь i-го элемента;

n - количество элементов, шт.

Для определения установочной площади элемент заменяют эквивалентной фигурой (прямоугольником), в который может быть вписан данный элемент вместе с устройствами крепления и монтажа.

Таблица 3.4 - Данные компоновочного расчета

Элементы	Sпл, мм	n	УSi, мм
Т2,Т3	867,5	2	1735
DD1	260	1	260
VD4	78,5	1	165,6
SA1	95	1	95
FU1	51	1	51
R1-R14,R19,R20	36	16	576
R15-R18	126	3	378
ZQ1	60	1	60
HL1-HL3	19,6	3	58,9
DA1	45	1	45
VD1,VD3	37,5	2	75
VT1,VT2	30	2	60
T1	1452,2	1	1452,2
XP1,XP3,XP4	12,7	3	38,1
XP2	19,05	1	19,05
XS1	32	1	32
VD7,VD9	28	2	56
VD2,VD5,VD6	29	3	87
VD8,VD10	29	2	58
С1,С3-С6,С8-С10,С13-С17	31,5	13	409,5
С11,С12	27,5	2	55
С2	33,1	1	33,1
С7	254,4	1	254,4
Сумма

Площадь всех элементов составляет:

В площадь вспомогательных участков для платы устройства входит площадь 4-х монтажных отверстий диаметром 5 мм:

.

Площадь печатной платы:

Таким образом размер печатной платы составляет 160 мм Ч 75 мм.

3.3 Расчет элементов печатного монтажа

При расчете элементов печатного монтажа следует учитывать технологические особенности производства, допуски на всевозможные отклонения значений параметров элементов печатного монтажа, установочные характеристики корпусов элементов и ИС, требования по организации связей, вытекающих из схемы функционального узла, а также перспективности выбранной технологической базы.

Исходные данные для расчета элементов печатных плат следующие:

- шаг основной координатной сетки, устанавливаемый ГОСТ 10317-79, равный 2,5 мм;

- допуски отклонения размеров и координат элементов печатной платы от номинальных значений, зависящие от уровня технологии, материалов и оборудования;

- установочные характеристики навесных ЭРЭ.

Номинальное значение диаметров монтажных отверстий d определяется по формуле (3.2).

(3.2)

где - диаметр выводов, мм.

Наименьший номинальный диаметр монтажных отверстий составляет:

Наименьший номинальный диаметр контактной площадки определяется рассчитывается по формуле

(3.3)

где - диаметр выводов, мм;

Наименьшее номинальное расстояние l для прокладки n-ого количества проводников рассчитывается по формуле

, (3.4)

где D₁, D₂ - диаметры контактных площадок, мм;

n - количество проводников, шт;

Т₁ - значение допуска печатного проводника, мм;

S - расстояние между печатными проводниками, мм

t - ширина печатного проводника, мм.

мм.



3.4 Расчет теплового режима

Исходные данные для расчета:

а) Рассеиваемая мощность устройства P = 4 Вт;

б) Размеры корпуса L₁ = 0,16 м; L₂ = 0,075 м; L₃ = 0,04 м;

в) Давление окружающей среды Н₁ = 101325 Па;

г) Давление внутри блока Н₂ = 101325 Па;

д) Температура окружающей среды Т_с = 25° С;

е) Коэффициент заполнения блока К_з = 0,43;

ж) Площадь поверхности теплонагруженного элемента S_эл = 0,00709 м²;

з) Мощность, рассеиваемая элементом = 0,25 Вт.

Поверхность корпуса блока:

), (3.5)

где L₁ и L₂ - горизонтальные размеры корпуса, м.;

L₃ - вертикальный размер корпуса, м.

) = 0,0428.

Условная поверхность нагретой зоны:

, (3.6)

где L₁ и L₂ - горизонтальные размеры корпуса, м.;

L₃ - вертикальный размер корпуса, м.;

К_з - коэффициент заполнения корпуса блока по объёму.

.

Удельная мощность корпуса блока:



, (3.7)

где Р - мощность, рассеиваемая в блоке, Вт;

S_к - площадь поверхности корпуса блока, м²;

К_з - коэффициент заполнения корпуса блока по объёму.

Вт/м².

Удельная мощность нагретой зоны:

, (3.8)

где Р - мощность, рассеиваемая в блоке, Вт;

S_З - площадь поверхности нагретой зоны, м².

Вт/м².

Расчет коэффициента и₁ ведется в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

где удельная мощность корпуса блока, Вт.

⁰С.

Расчет коэффициента и₂ ведется в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

(3.10)

⁰С.

Коэффициент рассчитывается в зависимости от давления среды вне корпуса блока Н₁:

Коэффициент рассчитывается в зависимости от давления среды внутри корпуса блока Н₂:

Значение перегрева корпуса блока составляет:

(3.13)

⁰С.

Значение перегрева нагретой зоны составляет:

(3.14)

⁰С.

Средний перегрев воздуха в блоке принимает значение:

(3.15)

⁰С.

Определяется удельная мощность нагруженного элемента следующим образом:

, (3.16)

где - мощность, рассеиваемая элементом;

- площадь поверхности теплонагруженного элемента.

Вт/м².

Рассчитывается перегрев поверхности элементов по формуле:

(3.17)

⁰С.

Значение перегрева среды, окружающей элемент определяется по следующей формуле:

(3.18)

⁰С.

Температура корпуса блока составляет:

(3.19)

⁰С.

Вычисляется температура нагретой зоны по формуле:

(3.20)

тиристор реостатный электродвигатель

⁰С.

Температура поверхности элемента составляет:

(3.21)

⁰С.

Средняя температура воздуха в блоке принимает следующее значение:

(3.22)

⁰С.

Температура среды, окружающей элементы принимает значение:

(3.23)

⁰С.

Произведенные тепловые расчеты показали, что температурный режим универсального блока управления тиристорами не выходит за рамки нормы. Отсюда следует, что дополнительных средств охлаждения не требуется.



4. Расчет надежности

Существующие методы расчета показателей надежности РЭУ различаются степенью точности учета электрического режима и условий эксплуатации элементов.

При ориентировочном расчете этот учет выполняется приближенно, с помощью обобщенных эксплуатационных коэффициентов. Значения этих коэффициентов зависят от вида РЭУ и условий их эксплуатации.

Ориентировочный расчет выполняется на начальных стадиях проектирования РЭУ, когда еще не выбраны типы и эксплуатационные характеристики элементов, не спроектирована конструкция и, естественно, отсутствуют результаты конструкторских расчетов .

Исходными данными при ориентировочном расчете надежности являются: электрическая схема РЭУ (принципиальная, а для цифровых РЭУ в ряде случаев функциональная), заданное время работы , условия эксплуатации или вид РЭУ.

Ориентировочный расчет выполняют для периода нормальной эксплуатации РЭУ, т.е. для периода, когда общая интенсивность отказа устройства примерно постоянна во времени. Исходными данными при ориентировочном расчете надежности являются: электрическая схема РЭУ (принципиальная, а для цифровых РЭУ в ряде случаев функциональная), заданное время работы , условия эксплуатации или вид РЭУ. В этом случае для определения интенсивности отказов РЭУ пользуются значениями интенсивностей отказов элементов. Общая интенсивность отказов РЭУ определяется путем простого суммирования последних.



Таблица 4.1 -- Вероятность отказа элементов и монтажных соединений

Элементы	Вероятность отказов ?,	Количество элементов nj, шт.	Коэф-фициент нагрузки Кн	Коэф-фициент эксплу-атации Кэ	Сумма вероят-ностей отказов ??,
1	2	3	4	5	6
Резисторы	0,4	20	0,7	1,1	6,16
Конденсаторы	0,05	15	0,5	1,1	0,4125
керамические Конденсаторы электролитические 0,55 2 0,6 1,1 0,726 Диоды выпрямительные 0,2 2 0,7 1,1 0,3 Стабилитроны 0,9 2 0,7 1,1 1,386 Диоды Шоттки 0,2 5 0,6 1,1 0,66 Диодный мост 0,4 1 0,5 1,1 0,2 Биполярные транзисторы 0,45 2 0,6 1,1 0,594 Разъемы 0,7 5 0,7 1,1 2,695 Микроконтроллер 0,45 1 0,7 1,1 0,3 Стабилизатор напряжения 0,5 1 0,8 1,1 0,4 Трансформаторы 0,9 3 0,8 1,1 1,584 Переключатель движковый 0,4 1 0,7 1,1 0,3 Предохранитель 5 1 0,6 1,1 3,3 Светодиоды 0,25 3 0,6 1,1 0,5 Пайки 0,4 190 0,7 1,1 58,52 Печатная плата 0,2 1 0,5 1,1 0,1 Кварцевый резонатор 0,37 1 0,5 1,1 0,2

Сумма вероятностей отказов рассчитывается по формуле



где ? - вероятность отказов элементов, ;

n_j - количество элементов, шт.;

k - число сформированных групп однотипных элементов;

К_н - коэффициент нагрузки;

К_э - коэффициент эксплуатации.

Сумма вероятностей отказов всех элементов и монтажных соединений в устройстве определяется следующим образом:

где - сумма вероятностей отказов,;

k - число сформированных групп однотипных элементов.

78,43

Наработка на отказ вычисляется по формуле:

где - сумма вероятностей отказов всех элементов и монтажных соединений в устройстве.

часов,

Вероятность безотказной работы за заданное время определяется следующим образом:



где - заданное время (1200 часов);

- наработка на отказ.

.

Проведенный ориентировочный расчет надежности показал, что вероятность безотказной работы универсального блока управления тиристорами в течение 1200 часов составляет 0,909.



5. Технологический раздел

5.1 Разработка технологической схемы сборки

Технологическим процессом сборки называют совокупность операций, в результате которых детали соединяются в сборочные единицы, блоки, стойки, системы и изделия. Совокупность операций, в результате которых осуществляют электрическое соединение элементов, входящих в состав изделия в соответствии с электрической принципиальной схемой, называют электрическим монтажом.

Разработка технологического маршрута сборки и монтажа РЭА начинается с расчленения изделия или его части на сборочные элементы путем построения схем сборочного состава и технологических схем сборки.

Простейшим сборочно-монтажным элементом является деталь, которая характеризуется отсутствием разъемных и неразъемных соединений. Сборочная единица является более сложным сборочно-монтажным элементом, состоящим из двух или более деталей, соединенных разъемным или неразъемным соединением.

При разработке схемы сборочного состава руководствуются следующими принципами:

а) схема составляется независимо от программы выпуска изделия на основе сборочных чертежей, электрической и кинематической схем изделия;

б) сборочные единицы образуются при условии независимости их сборки, транспортирования и контроля;

в) минимальное числа деталей, необходимое для образования сборочной единицы первой ступени сборки, должно быть равно двум;

г) минимальное число деталей, присоединяемых к сборочной единице данной группы для образования сборочного элемента следующей ступени, должно быть равно единице;

д) схема сборочного состава строится при условии образования наибольшего числа сборочных единиц;

е) схема должна обладать свойством непрерывности, т.е. каждая последующая ступень сборки не может быть осуществлена без предыдущей.

Наиболее широко применяются схемы сборки “веерного” типа и с базовой деталью. На схеме сборки “веерного” типа стрелками показано направление сборки деталей и сборочных единиц. Достоинством этой схемы является простота и наглядность, однако схема не отображает последовательность сборки во времени.

Схема сборки с базовой деталью указывает временную последовательность сборочного процесса. При такой сборке необходимо выделить базовый элемент, т.е. базовую деталь или сборочную единицу. В качестве базовой обычно выбирают ту деталь, поверхности которой впоследствии будут использованы при установке в готовое изделие. В большинстве случаев базовой деталью служит плата, панель, шасси и др. Направление движения деталей и сборочных единиц на схеме показывается стрелками, а прямая линия, соединяющая базовую деталь и изделие, называется главной осью сборки.

Таким образом, для разрабатываемого устройства необходимо выбрать технологическую схему сборки с базовой деталью, так как универсальный блок управления тиристорами реализуется на одной печатной плате. В данном случае базовой деталью является печатная плата.

Сразу устанавливаются элементы, которые паяются волной припоя. Затем печатную плату с установленными элементами паяют на установке пайки волной припоя.

Для определения количества устанавливаемых ЭРЭ и ИМС на платы в ходе выполнения сборочных операций необходим предварительный расчет ритма:



мин/шт,

где - действительный фонд времени за плановый период;

N - программа выпуска.

,

где Д - число рабочих дней за плановый период;

s - число смен;

t - продолжительность смены в часах;

К_г.перк - коэффициент, учитывающий время регламентированных перерывов в работе линии (0,94ч0,95).

Технологическая схема сборки представлена в приложении В.

5.2 Расчет показателей технологичности

Под технологичностью конструкции понимают совокупность её свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий того же назначения при обеспечении заданных показателей качества.

Обработка конструкции на технологичность должна обеспечить решение следующих задач:

- снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия;

- снижение трудоемкости и стоимости работ при эксплуатации и при обслуживании.

Все блоки РЭА условно разбиты на 4 класса:

а) радиотехнические;

б) электронные;

в) электромеханические;

г) коммутационные.

Для каждого класса установлены свои показатели технологичности в количестве не более 7, их ранжированная последовательность по значимости, коэффициенты веса _i , показывающие влияние частных показателей на комплексный. Расчёт показателей технологичности рассматривается ниже. Расчёт комплексного показателя технологичности производится по формуле:

где n - число показателей,

_I - коэффициент веса i-го показателя.

Так как разрабатываемое устройство относится к радиотехническим, будут рассчитаны соответствующие показатели технологичности:

Таблица 5.1 - Радиотехнические устройства

Порядковый номер показателя, qi	Коэффициент (показатель) технологичности	Обозначение	Весовая характеристика, цi
1	Автоматизации и механизации монтажа	КАМ	1,0
2	Автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу	КМП. ИЭТ	1,0
3	Освоенности деталей и сборочных единиц (ДСЕ)	КОСВ	0,8
4	Применения микросхем и микросборок	КМС	0,5
5	Повторяемости ЭРЭ	КПОВ. ЭРЭ	0,187
6	Применения типовых ТП	КТП	0,2
7	Автоматизации регулировки и контроля	КАРК	0,1

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа составляет:

,

где Н_АМ - количество монтажных соединений ИЭТ, которые предусматривается

осуществить автоматизированным или механизированным способом.

Н_М - общее количество монтажных соединений. Для разъемов, реле, микросхем

и ЭРЭ определяется по количеству выводов.

Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу принимает следующее значение:

,

где Н_МП.ИЭТ - количество ИЭТ в штуках, подготовка выводов которых осуществляется с помощью полуавтоматов и автоматов, в число их включается ИЭТ, не требующие специальной подготовки (патроны, реле, разъемы и т.д.);

Н_П,ИЭТ - общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу в соответствии с требованиями конструкторской документации.

Коэффициент применения микросхем и микросборок рассчитывается по формуле:

,

где Н_Э.МС - общее число дискретных элементов, замененных микросхемами и микросборками;

Н_ИЭТ - общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ определяется по формуле:

31,

где Н_ТЭРЭ - число типоразмеров ЭРЭ в изделии;

Н_ЭРЭ - общее число ЭРЭ в изделии.

Коэффициент применения типовых ТП рассчитывается по формуле

где Д_ТП и Е_ТП - число деталей и сборочных единиц (ДСЕ), изготавливаемых с применением типовых и групповых технологических процессов (ТП);

Д и Е - общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа.

Коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля рассчитывается по формуле

где Н_АРК - число операций контроля и настройки, выполняемых на полуавтоматических и автоматических стендах;

Н_РК - общее количество операций контроля и настройки.

Коэффициент освоенности ДСЕ рассчитывается по формуле

,33

где Д_ТЗ - количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, ранее освоенных на предприятии;

Д_Т - общее количество типоразмеров ДСЕ.