Модернизация цепи управления рабочего места опайщика НТ 5313

1. Модернизация цепи управления рабочего места опайщика НТ 5313

Выполнил: студент 1 курса
Семакин Алексей Владимирович
(специальность «Теплоэнергетика»,
«Современные проблемы науки и производства
в энергетике»)

2.

Общие характеристики
Актуальность. В современное время модернизация
оборудования должна проходить с учетом всех факторов
состояния мощностей производства компаний на основе
широкого внедрения промышленной электроники. К примеру: в
отличие от механических пускателей (ПМЕ 111, ПМЕ 211 и т.п.)
твердотельные силовые элементы (симисторные блоки) не
имеют ограничений по числу коммутаций и имеют
несоизмеримо больший ресурс. Встроенная схема управления
обеспечивает включение силового элемента в «нуле» фазы и
надежное его запирание, что позволяет свести помехи в сети к
минимуму. А также в отличии от измерительных приборов
(милливольтметров контактных М 333-К с классом точности 1,5 и
т.п.) современные цифровые регуляторы (термодат, CD901 и
др.) имеют высокий класс точности 0,25 и не имеют ограничений
по числу коммутаций и имеют несоизмеримо больший ресурс.
Цель исследования состоит в оптимизации цепи управления
рабочего места опайщика, а также исследовании силовых
симистерных (теристорных) блоков (СБ) и регулятора
«Термодат»

3.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Научные и практические задачи диссертационного
исследования
Обзор и анализ силовых симистерных (тиристорных) блоков
(СБ)
Обзор и анализ регулятора «Термодат» 13КТ5
Исследование и методика определения быстродействия и
меньшего износа СБ и регулятора «Термодат».
Методы и средства, а также методика экспериментального
исследования
Экспериментальное исследование и проведение эксперимента
Определение технико-экономических показателей СБ и
регулятора «Термодат» и исследования рабочих параметров
рабочего места опайщика НТ 5313 с новыми конструктивными
изменениями.

4.

Объектом исследования является паяльное оборудование
предприятия
Предметом исследования - силовые симистерные (теристорные)
блоки СБ25М3, СБ40К2 и цифровой регулятор «Термодат» 13КТ5
Научная новизна состоит в том, что впервые на основании
литературных источников исследована оптимизация цепи
управления рабочего места опайщика (р.м.) и обосновании
необходимости модернизации цепей управления р.м.
Практическая ценность - анализ ситуации на российском
предприятии может быть полезен примером модернизации
устаревшего оборудования, а также исследованием
экономического эффекта.
Практическая значимость работы
• Сделан обзор и анализ СБ и регулятора «Термодат»
• Разработана методика экспериментального исследования.
• Разработана и внедрена в производство экспериментальная
установка
• Результаты модернизации показали, что предложенный принцип
усовершенствования цепей управления позволяет до 90%
сократить обслуживание оборудования, а также значительно
сократить аварии р.м.

5.

Перспективы исследования. В настоящий момент рынок
промышленной электроники быстро развивается.
Разрабатываются новые виды промышленной электроники,
внедряются новые технологии. Все большее внимание уделяется
научному подходу к разработке в данной области, разработке
методов оценки эффективности от их внедрения. Данная работа
может лечь в основу дальнейших теоретических и практических
разработок. Результаты диссертации могут быть использованы
при производстве отечественного современного промышленного
и бытового оборудования. Кроме того, данная работа крайне
актуальна в свете зарубежных санкций.

6.

Принципы модернизации цепей управления р.м.
Подход к модернизации цепей управления р.м. основан на исследовании
работы оборудования и совместной работе с заказчиком по выбору
оптимального решения конфигурации оборудования, в каждом конкретном
случае.
В концепцию модернизации цепей управления р.м. заложено два
основных принципа:
1. общепризнанная надежность цифровых ПИД регуляторов и твёрдотельной
электроники;
2. Простота модернизации цепей управления р.м., позволяющая внедрить
данное решение на устаревшее промышленное оборудование.
Гибкая настройка под промышленное оборудование, использование
современных решений в области электроники, значительная экономия
времени и финансовых потерь.

7.

Список литературы
Книги на одного автора
Зи, С. Физика полупроводниковых приборов: в 2 т. / С.Зи. — М.: Мир, 1984. – 1т.
Щука, А.А. Электроника: учебное пособие / А.А. Щука. – СПб.: БХВ – Петербург,
2005. – 800с
Китаев, В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники: учебное
пособие/ В.Е. Китаев – М.: Высшая школа, 1980. – 254с
Гейтс, Э. Д. Введение в электронику: учебное пособие / Э.Д. Гейтс. – Ростов –
на – Дону: Феникс, 1998. – 640с
Гуртов, В. А. Твердотельная электроника: учебное пособие / В. А. Гуртов. — М.:
Техносфера, 2005. — 492 с.
Книги на два автора
Евсеев, Ю. А. Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре /
Ю. А. Евсеев, С. С. Крылов. – М.: Энергоиздат, 1990. – 120с
Титце, У. Полупроводниковая схемотехника: в 2т / У. Титце, К. Шенк – М.: Мир,
1982. – 1т.
Горбачёв, Г. Н. Промышленная электроника: учебное пособие / Г. Н. Горбачёв,
Е. Е. Чаплыгин. - М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320с
Галкин, В.И. Промышленная электроника и микроэлектроника: учебное
пособие/ В. И. Галкин, Е. В. Пелевин - М.: Высшая школа, 2006. - 352с
Немцов, М.В. Электротехника и электроника: учебное пособие/ М.В. Немцов,
М.Л. Немцова. - М.: Академия Год, 2013. - 480с

8.

Электронные ресурсы
Евстигнеев, А.Н. Электротехника и основы электроники [Электронный ресурс] /
А.Н. Евстигнеев, Т.Г Кузьмина // Методические указания. – 1999. – Режим
доступа: http://www.ronl.ru/stati/istoriya/789096/
Губенко, А. Симистор: принцип работы, применение, устройство и управление
ими [Электронный ресурс] / А. Губенко // FB.ru. – 2016. – Режим доступа:
http://fb.ru/article/249251/simistor-printsip-rabotyi-primenenie-ustroystvo-iupravlenie-imi
Статьи в журнале
Бобрышев, А.Д. Совершенствование методических подходов к внедрению
новаций на промышленном предприятии / А.Д. Бобрышев, Е.С. Понова// МИР
(Модернизация. Инновации. Развитие) – 2016 – т.7 N1.- С. 89–96.
Сборники материалов конференций
Научная дискуссия: инновации в современном мире: материалы междунар.
науч. конф., Новосибирск, 27–27 мая 2015 г. / отв. ред. Е.Ю. Бутакова. - М.:
Интернаука, 2016.- часть 1. С. 148.
Автореферат и диссертации
Минакова, Л. В. Анализ методов диагностики ограничителей перенапряжения и
разработка устройства контроля импульсов тока: дис. канд. техн. наук / Л. В.
Минакова. — М., 2008. — 186 с.

9.

Патент
Электрическая машина, рельсовое транспортное средство и рельсовый
подвижной состав [Текст]: пат. 2565585 Рос. Федерация: МПК H 02 K 11/02, B
60 L 9/00/ Брауэр М. (Германия), Проболь К. (Германия); заявитель
и патентообладатель Сименс Акциенгезелльшафт. – N 2013134260/07; заявл.
12.12.11; опубл. 20.10.15

10.

ТАБЛИЦА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ «Компьютерная мышь»
Существенные
признаки
объекта
Возможные варианты выполнения признаков
1
2
3
4
5
А
Материал
поверхности
компьютерной
мыши
пластмасса
титан
драг. металл
дерево
дерево и
драг.
металл
Б
Виды
индукционные
оптические
трекбол-мыши
гироскопические
лазерные
В
Цвет
черный
красный
прозрачный
синий
белый
Г
Интерфейсы
подключения
разъём RS-232 PS/2
USB
Bluetooth
USB,
Bluetooth
Д
Время отклика
16мс
3мс
20мс
30мс
10мс
Выбираем цепочку : А1-Б2-В1-Г5-Д1 лучшее техническое решение для
домашнего пользования.

11.

Учебная заявка на полезную модель
№
признака
Существенные признаки устройства
I.Элементы, узлы
1
Паяльное оборудование
2
3
Цифровой регулятор температуры
Силовые симисторные (теристорные) блоки
4
Понижающие трансформаторы
II.Взаимное расположение элементов
1
Симисторный блок с понижающим трансформатором
2
Цифровой регулятор с термопарой паяльного оборудования
3
Симисторный блок с цифровым регулятором
4
Паяльное оборудования с понижающим трансформатором
№ признака
1
Существенные
признаки Существенные
предлагаемого устройства
признаки
прототипа
I.Элементы, узлы
Силовой симисторный блок
Цифровой регулятор
«Термодат»
Понижающие трансформаторы
Паяльное оборудование
I.Элементы, узлы
Магнитный
пускатель ПМЕ 111
Милливольтметр
М333-К
Понижающие
трансформаторы
Паяльное
оборудование
Сходные признаки
предлагаемого
устройства
и
прототипа
I.Элементы, узлы
Понижающие
трансформаторы
Паяльное
оборудование
Новые
признаки
предлагаемого
устройства
I.Элементы, узлы
Силовые
симисторные блоки
Цифровой регулятор
«Термодат»

12.

2
II.Взаимное
расположение
элементов
Симисторный блок
Цифровой регулятор
Симисторный блок
Паяльное оборудования
с понижающим
трансформатором
3
III.Формы элементов
Симисторный блок
Цифровой регулятор
Понижающий
трансформатор
Паяльное оборудование
II.Взаимное
расположение
элементов
Магнитный пускатель
ПМЕ 111с
понижающим
трансформатором
Милливольтметр
контактный М333-К с
термопарой
паяльного
оборудования
Магнитный
пускатель ПМЕ 111 с
милливольтметром
контактным М333-К
Паяльное
оборудования с
понижающим
трансформатором
II.Взаимное
расположение
элементов
II.Взаимное
элементов
расположение
Симисторный блок с
понижающим
трансформатором
Цифровой регулятор с
термопарой паяльного
оборудования
Симисторный блок с
цифровым регулятором
Паяльное
оборудования с
понижающим
трансформатором
III.Формы элементов III.Формы элементов
Магнитный пускатель
ПМЕ 111
Милливольтметром
контактным М333-К
прямоугольная
прямоугольная
III.Формы элементов
прямоугольная
прямоугольная

13.

4
IV.Материал элементов
IV.Материал
элементов
Магнитный пускатель
ПМЕ 111 из металла
Милливольтметр
контактный М333-К из
металла, пластика и
стекла
IV.Материал
элементов
Понижающие
трансформаторы из
металла
Понижающие
трансформаторы из
металла
Понижающие
трансформаторы
из металла
Паяльное оборудование
из металла
Паяльное
оборудование из
металла
Паяльное
оборудование из
металла
Симисторные блоки из
металла
Цифровой регулятор из
металла, пластика и
стекла
IV.Материал элементов
Симисторные блоки из
металла
Цифровой регулятор из
металла, пластика и стекла
Предлагаемое устройство – экспериментальная установка опайщика
Прототип – рабочее место опайщика НТ5313

14.

Формула полезной модели
Экспериментальная установка опайщика с понижающими
трансформаторами из металла прямоугольной формы, паяльным
оборудованием из металла прямоугольной формы отличающаяся тем, что
состоит из цифрового регулятора из металла, пластика и стекла
прямоугольной формы, симисторных блоков из металла прямоугольной
формы, вход которого соединен с понижающим трансформатором, а выход с цифровым регулятором.

15.

Пример научной статьи
УДК 67.05
А.В. Семакин
ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ОПАЙЩИКА
Существующие конструкции установок опайщика не позволяют проводить плавное и точное регулирование
температуры паяльного оборудования. Существующие современные установки опайщика требуют
существенных финансовых затрат на их покупку, а также большинство не соответствует специфическому
паяльному оборудованию, которым работают на производстве. Целью работы является повышение
эффективности функционирования установки опайщика путем модернизации цепи управления. Решаются
следующие задачи: разработка конструктивно-технологической схемы установки опайщика с цифровым
регулятором температуры; теоретическое и экспериментальное определение оптимальных параметров
установки опайщика с цифровым регулятором температуры. Основными установками для рабочего места
опайщика в приборостроительной промышленности и промышленных предприятиях являются установка НТ
5313. Основным недостатком данных установок является то, что процесс нагрева паяльного оборудования и
контроля температуры происходит за счёт механических приборов, что приводит к неточным показателям
температуры, износу магнитных пускателей, реле и измерительного прибора, а также повышенному расходу
энергии. Из этого следует, что процесс нагрева паяльного оборудования должны быть модернизирован, а
процесс контроля температуры должен обеспечивать точность показания температуры паяльного оборудования.
Изготовлена экспериментальная установка, которая позволяет моделировать процесс плавного и точного
регулирования температуры паяльного оборудования. Проведенные исследования позволили определить
оптимальные конструктивно-технологические параметры экспериментальной установки опайщика.
Ключевые слова: установка опайщика; экспериментальная установка; регулирование температуры;
ресурс; модернизация

16.

Актуальность. В современное время модернизация оборудования должна проходить с учетом всех факторов
состояния мощностей производства компаний на основе широкого внедрения промышленной электроники. К
примеру: в отличие от механических пускателей (ПМЕ 111, ПМЕ 211 и т.п.) твердотельные силовые элементы
(симисторные блоки) не имеют ограничений по числу коммутаций и имеют несоизмеримо больший ресурс.
Встроенная схема управления обеспечивает включение силового элемента в «нуле» фазы и надежное его
запирание, что позволяет свести помехи в сети к минимуму. А также в отличии от измерительных приборов
(милливольтметров контактных М 333-К с классом точности 1,5 и т.п.) современные цифровые регуляторы
(термодат, CD901 и др.) имеют высокий класс точности 0,25 и не имеют ограничений по числу коммутаций и
имеют несоизмеримо больший ресурс.
Целью исследования является состоит в оптимизации цепи управления рабочего места опайщика НТ5313, а также
исследовании силовых симистерных (теристорных) блоков (СБ) и регулятора «Термодат»
В соответствии с поставленной целью решаются следующие задачи: разработать конструктивнотехнологическую схему экспериментальной установки опайщика с цифровым регулятором температуры;
теоретически и экспериментально определить оптимальные параметры экспериментальной установки опайщика.
Материал и методы исследования. Проведен анализ существующих аналогичных
конструктивно-технологических схем рабочего места опайщика. Проведены экспериментальные исследования с
целью определения оптимальных конструктивно-технологических параметров установки опайщика.
Результаты и их обсуждение. Замер температуры – самая распространенная и важная операция в технологическом
процессе пайки крупногабаритных и малогабаритных устройств обусловленная требованиями технологических
процессов. Так как от правильности температуры паяльного оборудования напрямую зависит пропайка различных
приборостроительных устройств. Которые в свою очередь собираются в более сложное оборудование и в канечном
результате поставляется таким корпорациям как «ГК Роскосмос», «РЖД» и другие.

17.

Презентация по разделам
отчетности:
1. Общие характеристики. Краткое содержание. Заключение
2. Список литературы
3. Таблица морфологических признаков
4. Учебная заявка на полезную модель
5. Пример научной статьи

18.

Спасибо за внимание!