Проектирование и изготовление учебно-лабораторного стенда на базе преобразователя частоты Danfoss VLT-5004

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

зыке программирования Ассемблер MCA-51.

Текст программы для контроллера, написанной на ассемблере, приведён в приложении 2.

Разработка модуля усиления сигналов и коммутации нагрузки

Схема представлена на листе ДП.-2068998-А1-16-00.00.000.Э3 (Силовая часть нагрузки) графической части работы (Схема 3.).

Схема представляет собой усилитель сигналов TTL-уровня. Сигналы S1, S2, S3 поступают со схемы управления нагрузки соответственно на клеммы 19, 20, 21.

Далее, усиленные сигналы с клемм 22, 23, 24 соответственно поступают на клеммы 27, 28, 29 силовой схемы, включая заданную нагрузку.

Также, в режиме ручного управления нагрузкой, схема коммутирует сигналы, поступающие с переключателей на клеммы 14, 15, 16, 17.

В схеме используются транзисторы серии КТ3102В (VT13, VT16, VT19), КТ503В (VT14, VT17, VT20), КТ815В (VT15, VT18, VT21).

Диоды VD5 - VD13 серии КД522Б.

Резисторы R4 - R9, R16 - R18 сопротивлением 10кОм.

Резисторы R10 - R12 сопротивлением 1кОм.

Резисторы R13 - R15 сопротивлением 47кОм.

 

Рис. 14 - Модуль усиления сигналов и коммутации нагрузки. Принципиальная схема

 

Разработка трансформаторного модуля

Схема представлена на листе ДП.-2068998-А1-16-00.00.000.Э3 (Силовая часть нагрузки) графической части работы (Схема 1.).

Трансформатор преобразует напряжение 220V в 10-12V. В свою очередь схема КРЕН5А формирует напряжение 5V (клемма 4). Реле регулятора РР ограничивает напряжение при оборотах генератора выше 1000 об/мин. до 14V. Выход сигнала обратной связи ОС осуществляется с клеммы 3.

 

Рис. 15 - Модуль трансформатора

 

2.4.4 Проектирование и изготовление печатных плат

В рамках данной дипломной работы изготовлено 4 печатные платы:

Модуль силовой части нагрузки (Схема 4.);

Плата усилителя сигналов и коммутации нагрузки (Схема 3.);

Плата управления нагрузкой (Схема 2.);

Плата индикации (Схема 2.);

Рассмотрим более подробно плату усиления сигналов и коммутации нагрузки.

Шаг координатной сетки равен расстоянию между соседними лапками большинства элементов - то есть 2,5 мм. Диаметр отверстий - 0,6 мм. Ширина дорожки - около 1 мм.

 

Рис. 16 - Плата усилителя сигналов и коммутации нагрузки

 

Плата изготовлена химичесуим методом.

Рассмотрим более подробно плату управления нагрузкой.

Шаг координатной сетки равен расстоянию между соседними лапками большинства элементов - то есть 2,5 мм. Диаметр отверстий - 0,6 мм. Ширина дорожки - около 1 мм.

 

Рис. 17 - Плата усилителя сигналов и коммутации нагрузки

 

Плата изготовлена химическим методом.

Сборочный чертеж модуля управления нагрузкой представлен на листе ДП.-2068998-А1-16-00.00.000.СБ графической части работы.

Плату собирать согласно схеме управления нагрузкой ДП.-2068998-А1-16-00.00.000.Э3 графической части работы.

Материал печатной платы - стеклотекстолит фольгированный СФ-2-35 ГОСТ 10316-78 .

Используем припой ПОС 61 ГОСТ 21930-76.

Детали устанавливать согласно ОСТ 4ГО.010.030

 

2.4.5 Выбор устройств управления и сигнализации

При выборе устройств управления и сигнализации (кнопок, переключателей, потенциометра, сигнальных ламп) мы руководствовались прежде всего качеством продукции, её стоимостью и удобством использования и монтажа. Поэтому было решено остановиться на продукции фирмы Schneider Electric.

Выбор переключателей

 

Рис. 18 - Головка тумблера и корпус кнопки

 

Головка тумблера с фиксацией ZB5-AD28, 2 положения, цвет - чёрный;

Количество - 16 штук.

Корпус в сборе (фиксирующая пластина +блок-контакт) с клеммными зажимами под ZB5-AZ105 - 1НО+1НЗ

Выбор кнопки двойной

 

Рис. 20 - Головка для двойной кнопки и корпус кнопки

- Головка для двойной кнопки ZB5-AA8134 - с двумя потайными толкателями. Без маркировки. IP40.

Количество - 1 штука.

Корпус в сборе (фиксирующая пластина +блок-контакт) с клеммными зажимами под ZB5-AZ105 - 1НО+1НЗ

Количество - 1 штука.

Выбор кнопки грибок

 

Рис. 21 - Кнопка с возвратом-поворотом в сборе

 

Кнопка XB5-AZ102+ZB4-AS54 с возвратом-поворотом в сборе.

Количество - 1 штука.

Выбор сигнальных ламп

 

Рис. 22 - Головка сигнальной лампы и корпус лампы

Головка ZB5-AV053

Количество - 3 штуки.

Корпус в сборе ZB5-AVM5

Количество - 3 штуки.

Все устройства управления и сигнализации устанавливать с помощью фиксирующей пластины.

2.4.6 Выбор преобразователя интерфейса

В качестве преобразователя интерфейса RS485/RS232 для связи с персональным компьютером используем ADAM-4521 фирмы Advantech - адресуемый модуль преобразователя RS-422/485 в RS-232. Имеет встроенный микропроцессор, автоматический контроль направления передачи данных.

 

Рис. 23 - Преобразователь интерфейса ADAM-4521

 

2.4.7 Конструирование рамы

Для установки на стенд двигателя и генератора, а так же для уменьшения вибрации конструируем раму. Самый простой и надежный вариант - швеллер . Длину выбираем 650 мм - чтобы поместился двигатель и генератор.

Швеллер устанавливаем так, как показано на сборочном чертеже лабораторного стенда ДП.-2068.998-А1-16-00.00.000.СБ графической части работы. К швеллеру привариваем 2 уголка, чтобы зафиксировать раму на стенде болтовыми соединениями. Также привариваем скобу, на которую будет установлен генератор.

В швеллере сверлим отверстия для установки на него двигателя и устройства натяжения генератора.

Рис. 24 - Устройство натяжения генератора

 

Также необходимо предусмотреть пр?/p>