Проектирование и изготовление учебно-лабораторного стенда на базе преобразователя частоты Danfoss VLT-5004
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?й болт (вывод "30"); 11. Изолирующая втулка контактного болта; 12. Штекер центрального вывода обмотки статора; 13. Щеткодержатель; 14. Отрицательная щетка; 15. Положительная щетка; 16. Шпилька для крепления генератора к натяжной планке; 17. Крыльчатка шкива; 18. Клювообразный полюсный наконечник ротора со стороны привода; 19. Шкив привода генератора; 20. Гайка крепления шкива; 21. Дистанционное кольцо подшипника; 22. Шарикоподшипник вала ротора со стороны привода; 23. Крышка генератора со стороны привода; 24. Каркас обмотки ротора; 25. Обмотка ротора; 26. Изоляция паза статора; 27. Статор; 28. Клин обмотки статора; 29. Обмотка статора; 30. Клювообразный полюсный наконечник ротора со стороны контактных колец; 31. Стяжной болт; 32. Буферная втулка; 33. Втулка; 34. Отрицательный диод; 35. Изолирующая пластина; 36. Провод фазного вывода обмотки статора; 37. Положительный диод; 38. Держатель положительных диодов; 39. Изолирующая втулка; 40. Держатель отрицательных диодов.
Выбираем электродвигатель.
Ввиду того, что на двигатель будет установлен модернизированный шкив коленвала (автомобильный), диаметр которого 150 мм., получается, что передаточное число клиноременной передачи:
;
То есть, обороты двигателя должны быть не более:
об/мин;
Но так как преобразователь частоты выбран на 2,2 кВт, двигатель, мощностью больше этого значения, также не желательно выбирать.
Окончательно выбираем двигатель АИР71В4.
Вычерчиваем эскиз выбранного электродвигателя с указанием его основных характеристик.
Рис. 11 - Электродвигатель АИР71В4
Таблица 21 Электродвигатель АИР71В4
Тип двигателяЧисло полюсовАИР71В41940272,5871709046101127110188
2.4.3 Нагрузка
Разработка модуля силовой части нагрузки
Схема представлена на листе ДП.-2068998-А1-16-00.00.000.Э3 (Силовая часть нагрузки) графической части работы (Схема 4.). В качестве нагрузки используется схема, состоящая из трёх групп мощных транзисторов. Используются транзисторы серий КТ816В (VT2, VT3, VT5, VT6, VT8, VT9, VT11, VT12) и КТ818В (VT1, VT4, VT7, VT10).
Сопротивление резисторов R27-R33 составляет 0,2 Ом.
Сопротивление резисторов R19-R22 - 1 кОм.
Сопротивление резисторов R23-R26 - 160 Ом.
Схема реализует 3 различных по мощности вида нагрузки, образуя 8 ступеней нагрузки ().
Первая ступень - 3,5 А;
Вторая ступень - 7 А;
Третья ступень - 14 А.
Так как схема выделяет большое количество теплоты (рассеивается порядка 300 Вт.), она установлена на алюминиевом радиаторе 450х125.
Радиатор охлаждается тремя вентиляторами.
Рис. 12 - Модуль силовой части нагрузки
Рис. 13 - Модуль силовой части нагрузки. Принципиальная схема
Разработка модуля управления нагрузкой
Схема представлена на листе ДП.-2068.998-А1-16-00.00.000.Э3 (Схема управления нагрузкой) графической части работы.
Основу схемы составляет программируемый контроллер АТ89С51-24PI фирмы ATMEL.
Контроллер имеет 4 порта ввода/вывода общего назначения.
Нулевой порт также используется для доступа к внешней памяти.
Третий порт может быть использован как порт ввода/вывода общего назначения или специального назначения: порт имеет 2 входа внешнего прерывания, 2 входа прерывания от таймера-счётчика, 2 последовательных входа, вход + выход для обращения к внешней памяти.
Контроллер имеет 3 16-битных таймера-счётчика, каждый из которых может работать в одном из 4-х режимов.
Программирование нагрузки осуществляется помощью клавиатуры SB1-SB12.
На семисегментные индикаторы DD5-DD12 выводится последовательность работы ступеней нагрузки, которые можно изменять с клавиатуры.
Схемы DD3, DD4 предназначены для усиления сигналов с нулевого порта контроллера.
Прерывание по нажатию клавиши клавиатуры.
Дребезг контактов устраняется программным способом.
Таблица 22 Выбор элементов для схемы управления нагрузкой
Позиционное обозначениеНаименованиеКоличествоПримечаниеDD1КР1533ЛИ61DD2АТ89С51-24PI1DD3, DD4КР1533ЛА32DD5 - DD12SA56-218Семисегментный индикатор, общий анодR1С2-33-0,125-10кОм+5%-А-Д-В1RR1А103J1C1К50-35-16В-10мкФ+202, C3К10-17а-Н50-0,15мкФ+10%В2C4К10-14а-М47-27пФ+10%-5,0В1SB1 - SB12AK-804-N-WWB1Клавиатура чернаяBQ1Кварц 12 МГц 1корпус HU-49VT1 - VT8Транзистор КТ3102ВМ аА0.336.122 ТУ8
Модуль позволяет программировать и управлять изменением нагрузки генератора. Можно задавать различные комбинации нагрузки из 8-ми возможных ступеней.
Программирование осуществляется с помощью 12-тиклавишной клавиатуры, входящей в состав модуля. Отображение информации на семисегментных индикаторах осуществляется динамическим способом.
При включении модуля программа предлагает ввести интервал задержки в секундах, реализуемой между переключениями ступеней нагрузки. Программа допускает ввод значения от 1 до 99.
Для подтверждения ввода нужно нажать клавишу *, для отмены последнего введенного символа нужно нажать клавишу #.
Далее задаем алгоритм работы нагрузки - вводим значения ступеней нагрузки. Программа допускает ввод значений от 1 до 8. Запуск программы работы нагрузки осуществляется при нажатии клавиши *.
Нажатие клавиши # во время работы программы работы нагрузки приводит к сбросу программы, и возвращению к установке временного интервала.
При нажатии клавиши # во время работы программы работы нагрузки происходит удержание текущего режима нагрузки до тех пор, пока не будет нажата клавиша *. Далее продолжается работа нагрузки по ранее заданному алгоритму.
Программа для микроконтроллера АТ89С51 написана на я