Основные схемы силовых полупроводниковых приборов
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
32,7032,7
Рисунок 6.2 - Характеристика управления датчика тока.
Выберем элементы схемы переключателя характеристик.
Для получения информации о направлении тока якоря в схеме датчика необходимо установить усилитель с возможностью изменения коэффициента передачи с +1 до -1 и наоборот.
Рисунок 6.3 - принципиальная схема переключателя характеристик.
Примем R1=10 кОм. Для того чтобы коэффициент усиления был равен 1 при различных направлениях тока якоря, должно быть выполнено равенство: R1=R2=R3=10 кОм. Выбираем из [7, с 56] резисторы С2-33Н-0,125-10кОм5%.
В качестве управляемого ключа применим полярный n-канальный транзистор типа 2П302А [8, с 141].
Параметры транзистора 2П302А (таблица 6.3).
Таблица 6.3 - Параметры транзистора 2П302А.
В качестве операционного усилителя выбираем из [9, с 398] микросхему К140УД11 (быстродействующий ОУ). Параметры микросхемы К140УД11 показаны в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Параметры микросхемы К140УД11.
Напряжение питания(5...18) ВВходной токне более 500 нАТок потребления при Uп= 15 Вне более 10 мАКоэффициент усиления напряженияне менее 25000Скорость нарастания выходного напряжения(20...50) В/мкс
Схема операционного усилителя представлена на рисунке 6.4.
Рисунок 6.4 - схема операционного усилителя К140УД11.
Цоколевка корпуса: 2- вход инвертирующий; 3-вход неинвертирующий; 4,7-питание; 1, 5 - коррекция; 8 - балансировка; 6 - выход.
Проектирование датчика скорости
В электроприводе в качестве датчиков скорости используются тахогенераторы постоянного и переменного тока, представляющие собой магнитоэлектрические или электромагнитные машины.
Тахогенераторы делятся на асинхронные и синхронные. Основной характеристикой тахогенератора является характеристика управления, представляющая зависимость тахогенератора от скорости. Для тахогенератора постоянного тока выходной координатой является величина напряжения, а для асинхронного выходной координатой является амплиткда или действующее значение напряжения. Для синхронных - амплитуда, действующее значение напряжения или частота.
Качество тахогенератора характеризуется крутизной характеристики, представляющей собой отношение выходного сигнала к скорости.
Двигатель типа 2ПФ132МУХЛ4 выполнен с тахогенератором типа ТС1.
Тахогенератор постоянного тока типа ТС-1М предназначен для электродвигателей, работающих в широкорегулируемых электроприводах постоянного тока с другими машинами. Тахогенератор имеет закрытое встроенное исполнение (якорь генератора жестко закреплен на валу якоря ДПТ). Возбуждение тахогенератора - от постоянных магнитов.
Тахогенератор имеет следующие параметры:
номинальная нагрузка не менее Rн=2 кОм;
крутизна характеристики kтг=0,033 В/(об/мин);
-максимальное напряжение на выходе: ;
номинальное напряжение на выходе: ;
минимальное напряжение на выходе:
Выходная характеристика тахогенератора представлена на рисунке 6.5.
Результаты расчетов выходной характеристики представлены в таблице 6.5.
Таблица 6.5 - Результаты расчета выходной характеристики тахогенератора.
?, рад/с024,7247418,7Uвых, В07,78877,88132
Рисунок 6.5 - Выходная характеристика тахогенератора.
Рисунок 6.6 - Схема датчика скорости.
Расчет параметров регуляторов тока и скорости. Проектирование принципиальных схем регуляторов
Расчет регулятора тока
По виду преобразования сигнала регуляторы делятся на аналоговые и цифровые.
В данной курсовой работе применяем аналоговые регуляторы, реализованные на операционном усилителе.
Схема регулятора тока представлена на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 - Схема регулятора тока.
Передаточная функция ПИ-регулятора тока:
.
Постоянная времени регулятора тока:
,
где Lя.ц. - индуктивность якорной цепи, ;
Rя.ц. - активное сопротивление якорной цепи, ;
.
Постоянная времени интегратора:
,
где Кот - коэффициент передачи обратной связи по току;
?п - коэффициент усиления передачи преобразователя;
Тm - некомпенсируемая постоянная времени;
,
где Тп - постоянная времени преобразователя;
Тф - постоянная времени фильтра;
Для выпрямителя в расчетах принимаем ?п равным максимальному значению динамического коэффициента усиления выпрямителя, который рассчитывается по формуле:
.
Рисунок 7.2 - Структурная схема узла суммирования.
Коэффициент обратной связи по току для установившегося режима находим из структурной схемы и рассчитываем по формуле:
,
где Iям - максимальный ток, равный кратковременной перегрузке по току.
Для двигателя типа 2ПБ допустимы перегрузки по току Iям=4Iн=130,8А в течение 10 секунд.
Таким образом:
.
Передаточные функции:
;
;
;
.
принимаем из диапазона 0,1-2,2 мкФ. =1,0 мкФ.
кОм;
Принимаем из стандартного ряда Е24 кОм.
кОм;
Принимаем из стандартного ряда Е24 кОм.
,
В.
кОм.
Принимаем из стандартного ряда кОм.
Таким образом выбираем из [10, с 70, таблица 16] и [7, с 56] конденсатор и резисторы для регулят?/p>