Курсовая: Проектирование и расчет электронного устройства для управления двигателем постоянного тока с независимым возбуждением и реверсом по обмотке возбуждения - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Проектирование и расчет электронного устройства для управления двигателем постоянного тока с независимым возбуждением и реверсом по обмотке возбуждения

Банк рефератов / Астрономия, авиация, космонавтика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 311 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

13 М А И (Технический университет ) КАФЕДРА 702 Расчетно-п ояснительная записк а к курсовому проекту по курсу «Аналоговые , дискретные и микропроцессорные устройства» Проектирование и расчет элект ронного устройства для управления двигателем постоянного тока с независимым возбуждением и реверсом по обмотке возб уждения Выполнили студент ы группы 07-407 Акишина С. Бородкина Ю. Игошина О. Молчанов М. Сергеев О. Сысой Д. Руководитель Толмачев В.И. Москва 1999 Расчетно-поясните льная записка предназначена для изучения прин ципа работы электронного устройства и п равильной его эксплуатации , содержит описание принципа действия всего устройства в целом и его составных частей и их расчет (в системе Си ). Назначение ус тройства Данное устройство предназначено для управления двигателем постоянного тока с последовател ьным возбуждением в ко нтуре следящего привода . Схема устройства пре дставлена на рис . 1. Технические х арактеристики - Алгоритм управления ДПТ : Uдв =Uвых =15 U вх 1 + 30 U вх 2 + 60 U вх 3 - Входное сопротивление п о каждому входу не менее 100 кОм - КПД 98 % - Величина пускового тока 120 А - Величина номинального т ока 60 А - Напряжение источника пи тания Uпит =27 В - Диапазон рабочих темпер атур -40..+40 С - Элект ронное устройс тво (ЭУ ) имеет защиту от сквозных токов , токов короткого замыкания - Нелинейность регулировочной характеристики не более 5% - Частота модулятора длит ельности импульсов (МДИ ) f =2000 Гц Принцип действ ия всего устройства в целом. Входн ые с игналы U в х 1 , U вх 2 , U вх 3 , складываются согласно закона управления U вых = 15 U вх 1 + 30 U вх 2 + 60 U вх 3 и усиливаются до уровня , достаточн ого для управления ДПТ с независимым возб уждением . Для повышения КПД в устройстве п рименяется импульсный режим работы вых одн ых транзисторов силовой части , который обеспе чивается модулятором длительности импульсов . Для упрощения схемы и исключения сквозных то ков используется реверс по обмотке возбуждени я , что достигается включением схемы выделения модуля и схемы выделения зн а ка . Для повышения быстродействия силовой каск ад , реализующий реверс по ОВ , выполнен в виде генератора токов . Для упрощения схемы используется оптронная развязка. Принципиальная сх ема устройства представлена на рис . 1. Можно выделить : 1. Информационну ю ч асть ( DA 1- DA 4), обеспечиваю щую сложение входных сигналов с заданными весовыми коэффициентами. 2. Схема выделения моду ля ( DA 5, DA 6), обеспечиваю щая определения величины управляющего сигнала. 3. Промежуточный каскад ( DA 7- DA 10), образованный модулято ром длительности импульсов с внеш ней синхронизацией генератором пилообразных коле баний. 4. Схема выделения знак а ( DA 11- DA 13), обеспечивает определение знака управляющего сигнала , для задания направления вращения двигателя. 5. Силовую часть (ОП 1-ОП 4, V Т 3- V Т 9, КТ 1-КТ 3, D А 14, D 5- D 10), непосредственно осуществляющую управление двигателем постоянног о тока по обеим обмоткам. Характеристика устройств исполь зуемых в проектируемой схеме. Во всех усили тельно - преобразующих устройствах схемы используе тся глуб окая отрицательная обратная связь , которая компенсирует разброс их технологиче ских параметров. Операционный усилитель - усилитель с непосредственными гальваничес кими связями , с высоким коэффициентом усилени я , с малым уровнем собственных шумов , спос обный ус тойчиво работать при замкнутой цепи обратной связи . Предназначены для усил ения сигнала по напряжению до требуемой в еличины. Повторитель - опер ационный усилитель с глубокой отрицательной о братной связью и с коэффициентом усиления равном единице . Обычно пред назначены дл я согласования входных сопротивлений датчиков сигнала с входом электронного устройства и обеспечения высокой стабильности работы элек тронного устройства. Сумматор - устройс тво , предназначенное для суммирования и усиле ния электрических сигналов, поступающих с нескольких датчиков Интегратор - устро йство , сигнал на выходе которого пропорционал ен интегралу от входного сигнала . Включение емкости в цепь обратной связи обуславливае т потенциальное заземление инвертирующего входа и , следовательно , раздел яет преобразовани е напряжения в ток от последующего интегр ирования. Компаратор - устро йство , производящее сравнение двух сигналов : в ходного и эталонного с одновременным выделени ем большего из них . Если в качестве эт алонного сигнала используется сигнал нуле вого уровня , то такой компаратор называется нуль-органом. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ ) - устройство информационной части системы , обеспечивает преобразование аналогового сигнала управления в последовательность прямоугольных импульсов с регулируемым в о времени с оотношением длительностей устойчивых состояний . Ш ИМ реализуется за счет сравнения на выход е порогового элемента сигнала управления с периодическим сигналом треугольной формы (пилы ). 1. Расчет информационной части. 1.1 Расчет повторителей и су ммат ора. Повторитель - опер ационный усилитель с глубокой отрицательной о братной связью и с коэффициентом усиления равном единице . Предназначен для обеспечения требуемого входного сопротивления. Сумматор - устройс тво на основе ОУ , служащее для масштабиров а ния сигналов с заданными весовыми ко эффициентами. Примем входные сопротивления повторителей R 1 = R 2 = R 3 = 100кОм . Т.к . повторитель имеет коэффициент усиления равный единице , то соп ротивления ОС повторителей также равны R ос = R 4 = R 5 = R 6 =100 кОм. Минимальное сопротивление нагрузки повторите лей 100 кОм R 7 - R 9 ) 5,1 кОм. Чтобы колебания сопротивлений усилителя б ыли незначительными , выберем сопротивление нагруз ки исх одя из уравнений U вых = 15 U вх 1 + 30 U вх 1 + 60 U вх 3 = K ( K 1 U вх 1 + K 2 U вх 2 + K 3 U вх 3 ) Коэффициенты усиления входных сигналов K =15, K 1 = 1, K 2 = 2, K 3 = 4 Тогда R 7 =10 кОм . R 8 =20 кОм , R 9 =40 кОм. R = R 9 + R 8 + R 7 = 70 кОм Исходя из усл овия равенства проводимостей , откуда R 10 = 41,2кОм . Ближайшее – R 10 =43 кОм Сигнал рассогласования U , используемый в дальнейшем для расчета схемы выделения модуля и ШИМа . По исх одным данным находим U max = U п / K = 27 0,98 / 15 = 1,764В R 11 =40 кОм 2. Расчет схем выделения знака и модуля. 2.1 Схема выделения знака. Исходя из требований к линейност и определим абсолютную величину отклонения U max *5%=0,088В Схема выделе ния знака реализуется за счет компараторов ( DA 12, DA 13). R 38 = R 44 =10 кОм R ОС = R 39 = R 45 =300кОм R 13 =7,5кОм Смещение компаратора и погрешность сравне ния должны быть 5% U ВЫХ = 0,008 треб =0,08/2=0,04В U СМ =0,008+0,04=0,048В U ВХ U ВЫХ МАХ = U ПИТ /2=13,5В Погрешность реальная реал = U ВЫХ МАХ * R 38 /( R 39 + R 38 )=0.44В Необхо дим дополнительный усилитель с К = реал / треб =11 R 36 = R 13 * K =82.5 кОм. R 36=85 кОм. Отсюда К реал =85/7,5=11,3 U см =0,008*11,3=0,09В для DA 12 U см =13,5* R 43 /( R 43 + R 42 ); 150* R 43 = R 43 + R 42 R 42 больш е R 43 раз в десять эдак Отсюда R 42 =149* R 43 Пусть R 43 =1кОм , R 42 =149кОм (Подбирается из серии 150кОм-ных резисторов ) Из условия равенства проводимостей считае м R 41 . 0.99 1кОм Аналогично рассчитываем DA 13. U см =13,5* R 47 /( R 47 + R 48 ); 150* R 47 = R 47 + R 48 R 48 больше R 47 раз в десять эдак Отсюда R 48 =149* R 47 Пусть R 47 =1кОм , R 48 =149кОм (Подбирается из серии 150кОм-ных резисторов ) Из у словия равенства проводимостей считаем R 46 . 0.99 1кОм 2.2. Схема выделения модуля. К у =1. Принцип работы ??? R 14= R 16= R 18= R 20=24кОм R 17=12кОм. Из условия равенства проводимостей , наход им R 15 и R 19 . 3. Расчет проме жуточного каскада. 3.1 Расчет МДИ. 3.1.1. Расчет сумматора DA 9 и компаратора DA 10. Сигнал рассог ласования U , проходя через схему выделения модуля , получает ви д : | U |. Сигнал пилообразной формы и сигнал со СВМ складываются на сумматоре DA 9. Компаратор - устро йство с положительной ОС на основ е ОУ предназначенное для сравнения входного сигнала с эталонным и , одновременно , выделяюще е больший из них . ОС вводится для стаб илизации порога срабатывания. Примем R 30 =5,1 кОм , R ос = R 31 =300 кОм, ; . Амплитуда пилы должна лежать в преде ле 10% U ВЫХ MAX (1,35В ) Пусть U пилы =1,14В – для обеспечения минимального количества каскадов . Требуемая погрешн ость сравнения компаратора определяется как 5% от U пилы . , . - допо лнительный коэффициент усиления МДИ. R 21=10кОм . Необходимое дополнительное усиление реализуется за с чет соотношения сопротивлений R22=1,3 R 21=13 кОм , R 28=4 R 22=52кОм Из равенства проводимостей находим R 29 Далее определяем : U см =К доп ( U пи лы + U MAX 5%)=1.228 4=4.912В 1.8 R35 = R34 R экв = R 34/2.8; R 33+ R экв =5.1 кОм R 33=1 кОм . R экв =4,1кО м => R 34=11.48 кО м Берем R 34=12кОм. 3.1.2. Ра счет ГПК Генератор пилооб разных колебаний служит для формирования пилообр азных колебаний с зад анной частотой и амплитудой. ГПК состоит из нуль-органа DA 6 и интегратора DA 7. Нуль-орган - это компаратор , использующий в качестве эталонного сигнала сигнал нулевого уровня. Интегратор - устро йство сигнал на выходе которого пропорцион ален интегралу от входного сигнала. Исходными данными для расчета ГПК являются U пилы = 1,14В и частота следования импульсов f = 2000 Гц. Принимаем R 26 ’ = 20 кОм Частота на выходе ГПК : 74,01 10 -9 74 нФ 270=1,14 R 25 + 22.8 R 25=247.2/1.14=216.8 кОм 220 кОм R 27 ’ из условия проводимостей : R 23= R 24, отсюда R 22= R 23/2 => R 23= R 22 2=26кОм 27кО м. 3.2 Расчет усилителя мощности промежуточного каскада. Исходные данные для расчета. Входной ток оптронов ОП 1-ОП 4 I оп =60мА . Напряжение питания U п =27В. Исходя из этого , выбираем транзисторы управления оптронами VT 1 - КТ 3102Б и VT 2 - КТ 361Д . Так как далее усилители мощности для пар ОП 1, ОП 2 и ОП 3, ОП 4 одинаковы - пр оизведем расчет для одной из них - ОП 1, ОП 2 U Рассчитываем сопротивление R 51: т.к . = , то I б = 30/ = <1 мА U ст = 13,5В , I ст = 1м А. Подбираем стабилитрон по минимальному ток у - Рассчитываем сопротивление R 32 4. Расчет сило вой части. 4.1 Выбор транзи сторов. Транзисторы выбираются исходя из значения максимального напряжения и тока поступающих на них . Транзистор должен выдерживать напряжение равное 2 U пит = 54В Сигнал , поступающий с компаратора преобра зуется в последовательность импульсов изменяемой длительности. Для управления двигателем по обмотке якоря используются транзисторы марки КТ 819 В. Так как в силовом каскаде нужно п ридерживаться строгого значения КПД транзисторы запараллеливаются. 3.1.1 Расчет соста вного транзистора. U п = 27 В ; = 0,99; I m = 30 А ; I n = 10 А 1. Отбор транзисторов п о максимальному напряжению. U кп 27 2 = 54 В Выбираем транзист ор КТ 819В . 3.1.2 Определение количества транзисторов ( по максимальному т оку ) где n - количество транзисторов в силовом ключе I m - максимальный ток I ni - коллекторный ток одного тра нзистора из группы 3.1.3 Напряжение к оллектор-эмитер в режиме насыщения = 0,18 В ( I к =3,33А ). 3.1.4 Потребное значение напряжения насыщения : U кэн (1- ) U п = 27 0,01 = 0,27 В > имеющегося 0,18В . Имеем КПД = 99,993%. Рассчитываем сопротивление в эмиттерной цепи КТ 819В : I к = 3,33А, D I = 9,85, D U = 0,89, R = D U / D I =0,9Ом для I к =3,33 = I бэ = . Общий б азовый ток I бэ = 3 I бэ = Исх одя из общего тока базы вы берем в качестве питающего транзистора , транз истор КТ 817В . Этот транзистор имеет ток коллектора I к = достаточный для запитки базы силовых транзисторов КТ 819В и рабочее напряжение до 60В. Рассчитываем сопротивление в эмиттер н ой цепи КТ 817В : 4.2 Оптопары , дио ды. Оптопары . Исходя из величины тока базы ( I базы ) выбираем оптопару АОТ 110А. Диоды . Выбираем 2 диода серии КД 519А.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Продавцы бакалейного отдела постоянно недосыпают.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по астрономии, авиации, космонавтике "Проектирование и расчет электронного устройства для управления двигателем постоянного тока с независимым возбуждением и реверсом по обмотке возбуждения", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru