Дипломная работа. объект разработки - вентильный преобразователь привода ножниц обжимного цеха ОАО АМК - файл n10.doc

Дипломная работа. объект разработки - вентильный преобразователь привода ножниц обжимного цеха ОАО АМК
скачать (8704.9 kb.)
Доступные файлы (65):
n1.doc43kb.01.01.2003 03:47скачать
n2.doc114kb.13.06.2008 13:39скачать
n3.doc1671kb.13.06.2008 13:45скачать
n4.doc303kb.13.06.2008 00:00скачать
n5.doc101kb.13.06.2008 00:01скачать
n6.doc30kb.01.01.2003 02:49скачать
n7.doc496kb.21.06.2008 19:01скачать
n8.doc616kb.13.06.2008 01:21скачать
n9.doc367kb.13.06.2008 14:15скачать
n10.doc738kb.01.07.2008 18:39скачать
n11.doc475kb.13.06.2008 14:20скачать
n12.doc808kb.13.06.2008 14:25скачать
n13.doc424kb.01.07.2008 18:41скачать
n14.doc438kb.01.01.2003 04:08скачать
H. simulink-default.doc133kb.14.06.2008 10:41скачать
n17.doc145kb.14.06.2008 10:13скачать
n18.doc143kb.14.06.2008 10:16скачать
n19.doc187kb.14.06.2008 10:21скачать
n20.doc168kb.14.06.2008 09:32скачать
n21.doc92kb.14.06.2008 10:18скачать
n22.doc201kb.14.06.2008 10:35скачать
n23.doc164kb.10.06.2008 05:32скачать
n24.doc320kb.10.06.2008 00:59скачать
n25.doc29kb.12.06.2008 13:07скачать
n26.doc30kb.12.06.2008 16:56скачать
n27.doc29kb.12.06.2008 13:08скачать
n28.doc30kb.13.06.2008 13:30скачать
n29.doc29kb.13.06.2008 13:31скачать
n30.doc30kb.13.06.2008 13:31скачать
n31.doc30kb.13.06.2008 13:32скачать
n32.doc30kb.13.06.2008 13:32скачать
n33.doc27kb.14.06.2008 10:41скачать
n34.doc30kb.13.06.2008 13:34скачать
n35.doc30kb.13.06.2008 13:36скачать
n36.doc38kb.08.06.2008 02:44скачать
n37.doc54kb.10.06.2008 05:47скачать
n38.doc80kb.13.06.2008 13:26скачать
n39.doc38kb.13.06.2008 13:23скачать
n40.doc243kb.01.01.2003 03:37скачать
n41.doc91kb.01.01.2003 04:14скачать
n42.doc59kb.01.01.2003 04:38скачать
n43.cdw
n44.cdw
n45.cdw
n46.cdw
n47.cdw
n48.cdw
n49.cdw
n50.cdw
n51.jpg454kb.01.01.2003 05:06скачать
n52.jpg373kb.01.01.2003 05:07скачать
n53.jpg705kb.01.01.2003 05:12скачать
n54.jpg451kb.01.01.2003 05:14скачать
n55.jpg869kb.01.01.2003 05:16скачать
n56.jpg363kb.01.01.2003 05:17скачать
n57.db
n58.jpg424kb.01.01.2003 05:36скачать
n59.tifскачать
n60.tifскачать
n61.tifскачать
n62.tifскачать
n63.tifскачать
n64.tifскачать
n65.db
n66.tifскачать

n10.doc

5 ОПИС ТА РОЗРАХУНОК ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ

5.1 Опис принципової схеми системи керування
Система імпульсно-фазового керування з роздільним принципом керування тиристорними групами VS1... VS6 й VS7... VS12 має трьохканальну синхронну систему керування (СК), принципова схема якої наведена на рисунку 5.2. Часові діаграми роботи СК представлені на рисунку 5.1.

В основі роботи СК лежить вертикальний принцип формування кута керування (регулювання)  тиристорами перетворювача, формування імпульсу керування й наступне його посилення. У зв'язку із цим система керування може називатися також системою імпульсно-фазового керування (СІФК).

Система керування складається із трьох формувачів імпульсів СІФК А - СІФК С, тактового генератора, схеми затримки включення системи й підсилювачів імпульсів УИа, УИx, УИв, УИу, УИc, УИz. Кожен формувач імпульсів містить у собі: фільтри, граничні елементи, формувач синхронізуючих імпульсів, генератор послідовного двійкового коду, схему порівняння, RS-тригер, формувач тривалості імпульсів, комутатор імпульсів включення тиристорів, підсилювачі імпульсів, вхідні пристрої перетворювача, що подають імпульси на тиристори груп "уперед" (В) і "назад" (Н); джерело синхронізуючої напруги. Схеми СІФК А - СІФК С ідентичні.

Роботу зазначених схем необхідно розглядати спільно. У них використані такі елементи: тактовий генератор - мікросхема DD1, C4, R7; схеми затримки включення системи - R3, C3, R6; фільтр позитивного напівперіоду - R1, C1; фільтр негативного напівперіоду - R2, C2; граничні елементи - R4, R5, VD1, VD2, DD2.1, DD2.2; формувач синхронізуючих імпульсів - DD2.1, DD2.2, DD3.1; генератор послідовного двійкового коду –

DD3.2, DD5.1, DD5.2; схему порівняння - мікросхеми DD4, DD7, DD8, DD9, елементи DD3.3, DD3.4,DD6.1, DD6.2; RS-тригер - DD6.3, DD6.4; формувач тривалості імпульсів - DD10.1, DD10.2, R8, C5; комутатор імпульсів включення тиристорів - DD2.3, DD2.4. Підсилювачі імпульсів виконані на елементах мікросхем - DD11, DD12, DD13, DA1, навантаженням яких є потужні транзистори вихідного пристрою перетворювача, навантажені на імпульсні трансформатори керування тиристорами або безпосередньо імпульсні трансформатори керування.

Схема працює в такий спосіб. Синхронізуюча фазна напруга Uсинх=60У, що надходить від ИСН, зрушується фільтрами на 30о.



Вых DD10.2

Вых DD2.3

Вых DD2.4

UR6

Вых DD2.1

Вых DD2.2

Вых DD3.1

Вых DD3.2

Вых DD6.2

Вых DD6.3

Рисунок 5.1 - Часові діаграми роботи системи керування



Далі через резистори R4 й R5 типи МЛТ-0.125 10 кОм синхронізуючі напруги надходять на елементи DD2.1, DD2.2, що виконують роль граничних елементів і разом з DD3.1 - формувача синхронізуючих імпульсів, тривалість яких визначає зону регулювання імпульсів для фази "а" й "х" і становить, орієнтовно 176о, що виключає одночасну видачу керуючих імпульсів у двох протифазних вентилях випрямного моста. Так як cсхема виконана на мікросхемах серії К561 з напругою живлення 15В, виберемо DD2 - К561ЛЕ5, DD3 - К561ЛА7 . Для обмеження амплітуди напруги на входах елементів DD2.1 й DD2.2 встановлені стабілітрони VD1, VD2, типу КС215Ж на напругу стабілізації 15У.

При сигналі "0" на входах DD2.1 й DD2.2, у момент переходу синусоїдальної напруги через нуль, на виході формувача синхронізуючих імпульсів (вихід DD3.1) формується синхроімпульс (сигнал 0), що інвертується елементом DD3.2 і подається на входи R - лічильників DD5.1, DD5.2. Цим здійснюється обнуління генератора послідовного двійкового коду. У момент зникнення cінхpoімпyльcу лічильники починають генерувати послідовно-наростаючий двійковий код. Як лічильники виберемо мікросхему К561ИЕ10.

В момент збігу коду на виходах лічильників з кодом, установленим на шині даних (D0-D7), на виході схеми порівняння (вихід DD6.2) формується імпульс логічного "0". При цьому перемикається тригер DD6.3, DD6.4 і на його виході з'являється сигнал "1", що викликає появу на виході формувача тривалості керуючого імпульсу (вихід DD10.2), імпульсу, тривалість якого, визначається ланцюгом R8, С5 і складає не більше 10о.

Група елементів - мікросхема DD4 - К561ЛЕ6 [11], DD3.3, DD3.4, DD6.1 - К561ЛА7 [11] - формує сигнал "1" на шині D0 у випадку, коли всі вхідні сигнали шини встановлені в "0". Це зроблено для запобігання зриву синхронізації при максимальній вихідній напрузі перетворювача, тому що максимальному значенню напруги завдання відповідає число 0, а мінімальному - 256.

Мікросхеми схеми порівняння: DD7, DD8 - К561ЛП2, DD9 - К561ЛЕ6.

Формувач тривалості керуючого імпульсу виконаний на мікросхемі К561ЛА9.

Імпульс керування надходить на комутатор (DD2.3, DD2.4), що, відповідно до сигналів граничних елементів, направляє його на вхід oднoгo з підсилювачів Уиа або Уих.

На вхід УИ надходить імпульс і з іншого СІФК, зрушений щодо першого на 60є.

Так само сюди надходить і сигнал від логічного пристрою, що задає напрямок обертання двигуна.

Вхідні сигнали СІФК підсумуються елементом DD11.1 - К561ЛЕ5 [11], розподіляються, відповідно до сигналу від логічного пристрою, елементами DD12.1 й DD12.2 - К561ЛА7 на тиристори групи "Уперед" або "Назад". Вихідний сигнал інвертується й приводиться до рівня спрацьовування ключових транзисторних елементів DA1.1 й DA1.2 - К1109КТ2 [3], логічними елементами DD13.1 й DD13.2 - К561ЛН2 [11].

Ключові транзисторні елементи К1109КТ2 дозволяють комутирувати напругу до 50В при струмі навантаження до 0.35А, що досить для керування потужним транзистором вихідного пристрою.

Тригер DD6.3, DD6.4 зберігає свій стан доти, поки з формувача синхронізуючих імпульсів на його інший вхід не надійде наступний cінхpoімпyльc.

В системі керування застосований загальний тактовий генератор, частота якого не повинна перевищувати 12800 Гц - для забезпечення необхідного діапазону регулювання напруги перетворювача.

При настроюванні тактового генератора резистором R7 встановлюється необхідна частота.

Елементи схеми затримки включення системи - R3, C3, R6, вибираються виходячи з наступних умов: резистор R6 типу МЛТ-0,125 820 кОм, тому що він повинен забезпечувати розряд конденсатора C3 після вимикання живлення системи керування; конденсатор C3 - типу - К73-11 1 мкф 63В; значення резистора R3 повинне забезпечувати постійну часу R3, C3, не менш 0,01с для завершення всіх перехідних процесів у схемах СІФК.

Графіки моделювання пульсацій СІФК зображені в додатку И.

Для сполучення СІФК із системою автоматичного регулювання застосовуємо аналого-цифровий перетворювач МСР 3001. Параметри та принцип роботи якого представлені в додатку К.
5.2 Розрахунок аналогових елементів системи керування

5.2.1 Розрахунок елементів схеми затримки включення системи
Розрахуємо параметри конденсатор С3, при цьому задаємось величиною опору R3 який дорівнює 100 кОм
, (5.1)

де tzad - час затримки, tzad = 0,07 с;

Um - номінальна напруга завдання, Um = 15 B;

Upor - граничне значення напруги затримки, Upor = 7.5 В.
(5.2)

С3 = 1 мкФ

Приймаємо до установки резистор R3 МЛТ - 0.25, 100 кОм, Конде-сатор С3 К73 – 11, 1 мкФ 63 В, користуючись літературою [6].
5.2.2 Розрахунок елементів схеми фільтрів позитивного й негативного напівперіоду
Розрахуємо ємність конденсатора С1 і С2, для розрахунку приймаємо значення опору R1 й R2 рівним 1 кОм
, (5.3)
де ? – кутова частота, ? = 314.
(5.4)

С1= 5,5 мкФ
Приймаємо до установки R1 й R2 опір типу МЛТ - 0.25, 1 кОм, конденсатори С1 і С2 типу К50 – 12, 5.6 мкФ 100 В, користуючись літературою [6].
5.2.3 Розрахунок елементів формувача тривалості керуючого імпульсу
Оскільки ланцюжок R8-C5 задає час (тривалість) імпульсу, що використається для відмикання тиристора, тривалість імпульсу відмикання tвмк = 20 мкс.

Знаючи тривалість імпульсу й задавшись значенням ємності конденсатора С5 = 10 нФ, визначимо опір резистора R8 за формулою
(5.5)
Для монтажу вибираємо: R8 – СП2-2а, с діапазоном регулювання опору от 47 до 100000 Ом-0.125Вт; С5 - КМ6-10нф-25В; DD10 - К561ЛА9, користуючись літературою [6].
5.2.4 Розрахунок генератора, що задає
Реалізуємо генератор, що задає, на логічних елементах НІ. Принципова схема генератора та часові діаграми його рабати зображені на рисунку 5.3.

У даній схемі для мікросхем КМОП - типу на опір резистора R7, як зазначено формулою, накладається обмеження зверху
(5.6)
тому для серій микросхем К561 воно не перевищує 510Ом. Приймемо до

встановки резистор СП2-2а, с діапазоном номінального опору 47-100000 Ом, користуючись літературою [6].
При цьому значенні R7 частота генерації знаходиться за формулою
(5.7)
звідки знайдемо ємність С4 виходячи зі значення заданої частоти , яка не повинна перевищувати 12800 Гц

Приймаємо для установки конденсатор С4 типу К73 – 11, 1 мкФ 63 В ±10%, користуючись літературою [6].


Рисунок 5.3 – Принципова схема та діаграми роботи генератора що задає






Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации