Разработка системы управления механизмом подъема мостового крана
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ает в режиме формирования импульсов. При появлении одной из неисправностей или снятии разрешения работы на выходе DD6 устанавливается логический ноль и работа преобразователя прекращается.
3.6 Защита от короткого замыкания и превышения допустимого уровня
питающего напряжения.
Если ток силовых ключей преобразователя превышает 4-х, 5-и кратное значение номинального тока, то на базы транзисторов VT8, VT10 относительно их эмиттеров поступает напряжение 0.85В. Транзисторы открываются и на вывод 5 микросхемы DD2.1 подается логическая единица. Логическая единица также возникает, если напряжение питания преобразователя превышает порог, заданный стабилитронами VD17 VD20.
3.7 Защита при неисправностей внутренних источников питания
+15В и -15В.
Если напряжение источника +15В опустится ниже 10В, то на выходе инвертора DD1.3 появится логическая единица. Если напряжение -15В изменится до 10В, то на выходе DD1.2 появится логическая единица. Эти логические единицы поступают на вывод 3 микросхемы DD6, запрещая работу преобразователя.
3.8 Предварительное усиление управляющих сигналов ШИПа
Для получения минимального времени включения и выключения силовых ключей транзисторы ключей используются только в квазинасыщении, т.е. остаточное напряжение на транзисторе во включенном состоянии регулируется на 2В, обеспечивается четырьмя предварительными усилителями, отдельно каждого силового ключа. Питание предусилителей осуществляется от внутреннего источника питания, который обеспечивает четыре гальванически развязанных напряжения 10В.
Предусилитель состоит из четырех независимых ключевых каскадов, которые, кроме входных усилителей аналогичны друг другу. Рассмотрим каскад, собранный на транзисторах VT1,VT3,VT5,VT6. Он состоит из двухтактного эмиттерного повторителя (VT5,VT6), двухкаскадного усилителя (VT1,VT3), выпрямителя VD5, C7 и выпрямителя VD9,L1,L2,C8.
Питание каскада осуществляется импульсным напряжением, поступающим с вторичной обмотки трансформатора, находящегося на плате источника питания преобразователя. Эта обмотка подключена к клеммам 26 и 27 разъема Х1. Положительная полуволна этого напряжения детектируется амплитудным детектором VD5. На конденсаторе С7 выделяется напряжение 6В.
Диод VD9 шунтирует положительную полуволну питающего напряжения. Отрицательная полуволна шунтируется дросселями L1,L2 и конденсатором C8. На конденсаторе C8 выделяется напряжение 6В.
На контакт 25 относительно 0В (контакты 22В, 11В) с эмиттеров силовых транзисторов ШИПа поступают положительные импульсы частот 8.5 кГц и амплитудой от 45 до 300В. Эти импульсы через контакт 26, обмотку питающего трансформатора, контакт 27, диод VD5 подаются для питания транзисторов VT1,VT3.
На контакт 23А поступают импульсы положительной полярности частот 8.5 кГц и амплитудой 10В.
Соотношение резисторов R1,R3,R7 выбрано таким образом, чтобы обеспечить работу транзистора VT1 в режиме генератора тока. В открытом состоянии его ток равен от 1 до 2мА.
Транзистор VT3 работает в ключевом режиме. Диоды VD1,VD3 обеспечивают ненасыщенный режим работы транзистора VT3.
При нулевом напряжении на контакте 23А транзисторы VT1 и VT3 закрыты и напряжением на базах транзисторов VT5,VT6 относительно их эмиттеров отрицательно. Транзистор VT5 закрыт. Транзистор VT6 находится в активном режиме, и его нагрузкой является диод в проводящем состоянии и резистор 100 Ом, который подключен к контактам 24, 25 разъёма Х1.
При поступлении на контакт 23А положительного импульса транзистор VT1 переходит в активный режим и своим током открывает транзистор VT3. Напряжение на базе транзистора VT5,VT6 относительно их эмиттеров становится положительным. Транзистор VT6 закрыт, транзистор VT5 находится в активном режиме. Его нагрузкой является последовательно соединенные переходы база эмиттер силовых транзисторов ШИПа.
Конденсаторы C1,C3 повышают помехоустойчивость каскада. Диод VD6 служит для вывода из насыщения силовых транзисторов ШИПа.
Заключение
В результате выполнения курсовой работы был разработан электропривод механизма подъема с заданными параметрами скорости подъема, а также его система управления. Были исследованы основные характеристики двигателей постоянного тока, что позволило выбрать оптимальный двигатель. Выбранный двигатель был проверен на обеспечение заданных скоростных параметров системы. Был произведен расчет основных параметров и выбор основных элементов широтно-импульсного преобразователя. Элементы ШИП выбраны из современной элементной базы (силовые IGBT-транзисторы), обеспечивающей лучшие технические показатели. Был обеспечен расчетный тепловой баланс схемы ШИП.
Произведен статический и динамический расчет системы. Построены статические характеристики ДПТ, логарифмические частотные и фазовые характеристики системы. Определены запасы устойчивости по частоте и фазе. Для коррекции поведения системы был применен ПИД-регулятор. Построен переходной процесс замкнутой системы. По нему убедились, что система отрабатывает воздействие управления за заданный промежуток времени.
Были выбраны элементы источника питания: трансформатор, выпрямитель, сглаживающий фильтр. Были рассчитаны их основные параметры.
Для управления широтно-импульсным преобразователем разработана схема управления. Были выбраны датчики тока (шунт), скорости (тахогенератор). Определены основные параметры схемы управления ШИП.
Список использованн?/p>