Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Розробка системи керування електроприводом - Комунікації і зв'язок

Введення

Електроприводи грають в даний час важливу роль при вирішенні завдань автоматизації у всіх галузях народного господарства. Їх технічні параметри істотно впливають на якість і надійність автоматизованих технологічних процесів.

Розвиток силової електроніки та мікроелектроніки зробило плідну вплив на розробки в області електроприводу і автоматики. Сучасний автоматизований електропривод включає в себе системи управління і регулювання з високим рівнем організації і одночасно сам є підсистемою в ієрархічній структурі автоматизації.

Зрослі вимоги до швидкості і точності, виконуваних електроприводом рухів, необхідність забезпечити взаємну зв'язок одночасних рухів декількох робочих органів машини або ряду агрегатів технологічного ланцюга при оптимальних показниках і заданих обмеженнях істотно ускладнили функції управління електроприводом.

1. Визначення структури і параметрів об'єкта управління

До складу об'єкта управління входять широтно-імпульсні перетворювачі і двигун постійного струму 4ПФ112L - 3,55кВт - 425 хв-1с параметрами:

- Номінальна мощностькВт,

- Номінальний струм якоряА,

- ККД,

- Номінальна частота вращеніямін-1,

- Напруга в якірній цепіВ,

- Напруга в обмотці возбужденіяВ,

- Момент інерції на валу двігателякг ? м2,

- Номінальний моментном ? м,

- Номінальний струм возбужденіяА.

Двигун типу 4ПФ призначений для приводу механізму головного руху верстатів з ЧПУ, гнучких виробничих систем і роботизованих виробничих комплексів. Двигун поставляється з вбудованими тахогенератором типу ТП80-20-0,2 і датчиками теплового захисту - терморезистором типу СТ 14-1Б. Двигун витримує навантаження по струму при номінальній частоті вращеніяв теченііів перебігу; при максимальній частоті обертання -в течії. [2]

Сумарний момент інерції, приведений до валу двигуна:

кг ? м2

Опір якірної обмотки:

[4]

тогдаОм

Постійна двигуна

В ? с

гдев ? с / Вб

тоді

Вб

Номінальна кутова швидкість обертання:

с-1

Максимальна швидкість обертання:

с-1

Індуктивність розсіювання якірного ланцюга двигуна обчислимо за наближеною формулою Уманського-Лінвілл: [1]

Гн = мГн [1]

Враховуючи індуктивність трансформатора і згладжують дроселів, повна індуктивність

Гн

Електромагнітна постійна часу:

с

Максимальний момент при максимальній швидкості і номінальному потоці:

Н ? м

Визначимо у скільки разів можна зменшити потік, щоб момент розвивається двигуном не знизився менше Чемна ? м

З урахуванням запасу задамося максимальним зниженням потоку в 2 рази, тоді:

Н ? м

Тоді максимально можлива швидкість:

с-1

Прінімаемс-1

Знайдемо кількість витків в обмотці збудження:

Опір ланцюга порушення:

Ом

2. Розрахунок параметрів елементів структурної схеми

В якості вихідної структурної схеми виберемо двоконтурну систему ЕП (рис.1).

Будемо налаштовувати на технічний оптимум контур струму і швидкості

Контур струму.

Ом

отже, потрібно ПІ-регулятор тока.Контур швидкості.

Контур струму збудження.

Ом

отже, потрібно ПІ-регулятор струму збудження.

Рис.2. Характеристика задає ланки.

На вхід ланки, зображеного на рис. 2 приходить сигнал неузгодженості (Uze-Eя).

При, (Uze-Eя)> 0 і на виході нелінійного елемента йде завдання на номінальний струм порушення. При, (Uze-Eя) <0 і Uztv зменшується залежно від Eя. Так як струм збудження зменшується, то і магнітний потік обмотки збудження зменшується, а отже швидкість збільшується.

Вибір елементів контуру струму якоря.

Як датчик струму якоря вибираємо ДТХ-50. На вхід цього датчика можна подавати. При цьому він видає на виході.

Так каки є максимальним значенням, то прими маємо.

Тоді

.

Зобразимо ПІ-РТЯ.

Рис.9. Принципова схема ПІ-РТЯ.

Як ОУ вибираємо прецизійний ОУ типу КР140УД17А [3].

Він має наступні параметри:

У початкове значення часу необхідно обнулити інтегратори. Для цього будимо використовувати аналоговий ключ типу КР590КН2, який містить в собі два ключа. Нехай

, Тоді

Використовуючи [3] вибираємо резистори, конденсатор і стабілітрон, а також користуючись стандартним поруч Е96.

Вибір елементів контуру швидкості.

Двигун 4ПФ112L поставляється з вбудованим тахогенератором типу ТП80-20-0.2.

Його параметри:

Крутизна вихідної характеристики.

Номінальна швидкість обертання.

Максимальна швидкість обертання.

У нашому випадку прінапряженіе на виході тахогенератора:

.

Зобразимо принципову схему П-РС.

 С1

 R1

Рис.10. Принципова схема П-РС

Нам потрібно отримати. Для цього ми поміняємо полярність тахогенератора і поставимо дільник напруги на резисторах

П-РС реалізуємо на ОУ типу КР140УД17А.

Нехай, тоді

Вибір елементів ПІ-РТВ.

Зобразимо ПІ-РТВ.

Рис.11. Принципова схема ПІ-РТВ.

Як датчик струму порушення вибираємо датчик струму ДТХ-25, принцип дії якого заснований на ефекті Холла.

При (номінальні значення).

У нас. При цьому ми повинні отримати.

.

Для ПІ-РТВ використовуємо ОУ типу КР140УД17А. Вибираємо.

Вибираємо:

3. Вибір елементів задатчика струму збудження

Контур регулювання потоку складається з датчика ЕРС на опорах R18, R19, L1M1 гальванически розв'язує операційного підсилювача DA1 типу ISO16p.

Опір ланцюжка R18, R19, L1M1 вибираються виходячи з того щоб на вхід мікросхеми DA1 подавалося напруга 200 мВ при максимальній швидкості обертання двигуна.

Враховуючи, що на виході DA1 максимальна напруга составляетВ коефіцієнт посилення вибираємо 8, тоді

Приймемо Uze = 10В і реалізуємо вичітатель на ОУ КР140УД17А. Він виробляє на виході сигнал неузгодженості (Uze-Eя).

При R1 = R3 і R2 = R4 нам потрібно.

ТогдаЕто значення ми маємо при максимальному неузгодженості.

Задаємося, тоді

Вибираємо:

Зобразимо принципову схему задатчика струму збудження.

Рис.12. Принципова схема задатчика струму збудження.

Отже, даний сигнал неузгодженості тепер надходить на вхід нелінійного елемента, який має характеристику рис.2, тому сигнал Uze надходить на вхід ПІ-РТВ в инвертном вигляді. Ця характеристика показана на рис.2.

Для синтезу такої характеристики використовуємо обмежувач на ОУ типу КР140УД8А.

Припустимо, що гілка, що зв'язує Uсм зі входом ОУ через R23 відсутня, а до ОУ приєднані: стабилитрон КС150А сі резистори R22 і R27.

Вибираємо:

Тоді DA8 буде працювати, як обмежувач, якщо поставити на виході DA8 дільник R29, R30 тому стабилитронов на 1В немає.

Вибираємо:

Вибираємо:

4. Розробка конструкції блоку управління

При розробці конструкції блоку управління необхідно враховувати ряд факторів, що впливають на конструктивне виконання блоку. Будемо вважати, що плата модуля управління входить в загальний блок системи управління, тобто є окремим її модулем. Модуль управління вставляється в загальний блок по напрямних, що дозволяє точно поєднати роз'єм з відповідною частиною. Для зручності монтажу на передній панелі передбачена ручка.

Блок управління сконструйований на друкованій платі з текстоліту фольгованого марки СФ1 ГОСТ10316-78.

Розміри друкованої плати обрані виходячи з розміщення на ній всіх елементів. Спочатку були розташовані всі елементи з відповідними їм розмірами. І, виходячи з того, яку площу вони займають, були обрані розміри плати з ряду стандартних розмірів. Площа плати становить.

Розміри елементів були обрані у відповідності зі стандартними розмірами [5].

Нижче наведені ці елементи і їх розміри [5].

Резистор.

У схемі присутні два види резисторів С2-23 з різною номінальною потужністю.

 Тип резистора Номінальна потужність Розміри, мм

 D L L1

 С2-23 0.125 2 20 червня

 1 6.6 13 25

Конденсатори.

У схемі присутні три види конденсаторів К73-9, К73-17 і К10-17.

 Тип конденсатора Розміри, мм

 L B H l A

 К73-9 20 8 11 25 12.5

 К73-17 18 8.5 19 25 15

 К10-17 6.8 4.6 5.5 20 2.5

Мікросхеми.

У схемі присутні три види мікросхем: операційні підсилювачі (КР140УД17А і КР140УД8А), а так само логічний ключ (КР590КН2).

 Тип Корпус Розміри, мм

 n D E l A e

 КР140УД17А 2101.8-2 8 12 7.5 7,5 5 2.5

 КР140УД8А 201.8-1 8 12 7.5 5 5 2.5

 КР590КН2 238.16-8 16 20 7.5 5 5 2.5

Для зменшення струмів витоку по поверхнях плати її необхідно покрити з двох сторін лаком, наприклад типу К-47.

Напруга живлення схем, сигнали з датчиків, вихідні сигнали регуляторів подаються і знімаються зі схеми за допомогою роз'єму типу СНО51-30 / 59 * 9Р-2.

Список літератури

1. В.І. Ключів Навчальний посібник з курсу теорія автоматизованого електроприводу М. 1978.

2. І.П. Копилов Довідник по електричним машинам М. 1988.

3. М.Ю. Масколенков, Е.А. Соболєв Довідник розробника і конструктора РЕА. Елементна база. М. 1996.

4. В.А. Єлісєєв, А.В. Шінянскій Довідник з автоматизованого електроприводу М.1983.

5. А.І. Горобець, А.І. Степаненко, В.М. Коронкевич. Довідник з конструювання радіоелектронної апаратури. Друковані вузли. Київ 1985.
Розрахунок, аналіз і оптимізація режимів та втрат електроенергії в підприємстві "КАТЕКелектросеть"
Федеральне агентство з освіти Державна освітня установа вищої професійної освіти Красноярський державний технічний університет Кафедра "Електричні системи і мережі" ЗАТВЕРДЖУЮ Завідувач кафедри _ "_" _ 2005 Дипломний проект РОЗРАХУНОК, АНАЛІЗ І ОПТИМІЗАЦІЯ РЕЖИМІВ

Розрахунок широкосмугового підсилювача потужності
Міністерство вищої та загальної освіти Російської Федерації Саратовський Державний Технічний УніверсітетКафедра Приладобудування Курсова робота на тему Розрахунок широкосмугового підсилювача потужності Виконав: ст. гр. ПБС-31 Федоров А.П. Перевірив: доцент Захаров Ю.А. Саратов 2003 Пояснення

Розрахунок підсилювача радіочастоти, призначеного для посилення АМ сигналу
Міністерство освіти і науки РФ Пензенський державний університет Інститут систем управління та інформаційної безпеки Кафедра: «Автономні інформаційні та керуючі системи» Курсова робота на тему: «Розрахувати підсилювач радіочастоти, призначений для посилення АМ сигналу» Виконав: студент групи

Розрахунок транзисторного підсилювача за схемою з загальним емітером
Сибірська державна автомобільно-дорожня академія Кафедра АПП і Е КУРСОВИЙ ПРОЕКТ "РОЗРАХУНОК транзисторних підсилювачів За схемою з загальним емітером " з дисципліни: "Електротехніка" Варіант-17 Виконав: ст. гр. 31АП Цигульов С.В. Перевірив: Денисов В.П. Омськ-2008 ЗМІСТ

Розрахунок сполучної лінії звукового мовлення
Установа Освіти Республіки Білорусь Білоруський Державний Університет Інформатики і радіоелектроніки Кафедра систем телекомунікацій Факультет телекомунікацій Пояснювальна записка до курсового проекту на тему "Розрахунок сполучної лінії звукового мовлення" Виконав: Р.Р. Клімов Керівник:

Розрахунок приймача
ПРИЗНАЧЕННЯ Осередок УВЧ-ППЧ призначена для посилення і перетворення вхідного сигналу fc (від 30 до 80 МГц) в сигнал першої проміжної частоти fпч1 = 12.5МГц, посилення і перетворення сигналу fпч1 = 12,5МГц в сигнал другий проміжного частоти fпч2 = 0,7МГц, детектування сигналу другий проміжної

Розрахунок параметрів радіотехнічної системи
1. Розрахунок параметрів системи 1.1 Розрахунок параметрів перетворення повідомлень 1.1.1 Параметри повідомлення При кодуванні безперервних повідомлень за допомогою ДІКМ виникають помилки тимчасової дискретизації ?1, обмеження динамічного діапазону ?2, квантування повідомлення ?3. При заданій

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати