Разработка электропривода бытового полотера
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
управления бесконтактным двигателем. На входы микросхемы подаются сигналы с датчика положения ротора, сигнал задания скорости, сигналы выбора режима коммутации (600/1200), выбора направления вращения, разрешения на запуск двигателя. Кроме того, микросхема имеет входы для подключения датчика тока (необходим), датчика скорости (по усмотрению), внешней RC-цепочки для задания частоты ШИМ. Возможно использование регулятора скорости (подключаются только внешние цепи задания параметров, усилитель реализован в микросхеме). Возможно торможение двигателя постоянным током подачей на вход микросхемы сигнала.
В микросхеме имеется встроенная токовая защита. При ее срабатывании блокируется подача импульсов управления на выходы микросхемы. Однако токовая защита не имеет триггерной защелки, что позволяет схеме вернуться в рабочее состояние при бросках тока, и позволяет сделать внешнюю защиту от перегрузок. В микросхеме так же реализована защита от перегрева кристалла.
Выберем частоту ШИМ 20 кГц. Тогда по диаграммам /6, Figure 1/ выберем емкость конденсатора 1 нФ и сопротивление резистора 70 кОм.
Значение напряжения задания скорости лежит в пределах 0 - 4 В /6, Electrical characteristics/. При этих напряжениях задания скорость регулируется от минимального до максимального значения. Выберем общее сопротивление потенциометра регулирования скорости 100 кОм. Необходимо ограничить минимальное и максимальное задание скорости задание скорости. Для этого кроме потенциометра поставим ограничивающие резисторы (см. принципиальную схему коммутатора). Тогда сопротивление R8 рассчитаем следующим образом:
(5)
Рассчитаем напряжение задания, соответствующее минимальной скорости двигателя.
(6)
Тогда сопротивление резистора R10:
.(7)
Примем сопротивление R10 28 кОм. Тогда сопротивление переменного резистора R9 будет равно:
Примем стандартное значение 51 кОм.
Сигналы с выхода микросхема MC33035 нельзя использовать для управления силовыми ключами. Для усиления сигналов управления применяются специализированные микросхемы. В данном случае наиболее подходящей является микросхема IR2110 фирмы International Rectifier. У этой микросхемы есть одно очень важное в нашем случае преимущество: внутри микросхемы реализована потенциальная развязка между сигналами системы управления и сигналами управления силовыми транзисторами. Микросхема предназначена для управления двумя силовыми ключами одного плеча инвертора и обеспечивает выходной ток управления транзисторами до 2 А. Микросхема имеет входы для подачи сигналов управления ключами и вход сигнала блокирования импульсов. При подаче на вход блокирования импульсов (Shutdown) на выход микросхемы импульсы не подаются /7/.
Все номиналы элементов рекомендованы фирмой-изготовителем и рассчитываться не будут.
Для обеспечения безопасности работы на установке, а так же защиты установки от аварийных режимов в схеме предусмотрен ряд защит и блокировок. Это:
защита от перегрузок;
блокировка запуска двигателя при поднятом кожухе;
блокировка запуска двигателя, если ручек не касается рука оператора.
Все защиты и блокировки реализованы на интегральных элементах отечественных производителей (завод Интеграл). Это микросхемы К561ТМ2 и К561ЛА7.
3. Технико-экономическое обоснование рациональной схемы электропривода
Произведем технико-экономическое сравнение двух систем электропривода:
преобразователь частоты - асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором.
бесконтактный двигатель постоянного тока.
Выберем комплектный с электропривод ЭКТ с двигателем 4А80S8У3 мощностью 1,5 кВт.
В настоящее время в рыночных условиях для оценки эффективности инвестиций используются следующие методы:
оценка внутренней рентабельности:
определение срока окупаемости:
определение чистой дисконтированной стоимости.
Для применения этих методов необходима информация об изменении прибыли, которой не располагаем. Поэтому воспользуемся формулой приведенных затрат, которая является модификацией метода срока окупаемости, а в качестве коэффициента эффективности примем среднюю рентабельность по стране.
Годовые приведенные затраты
,
где К - капитальные вложения, руб.;
С - эксплуатационные годовые расходы, руб.;
ЕН=0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.
Капитальные вложения
,
где КОБ.ЭП - сметная стоимость электропривода;
КПР - стоимость пуско-регулирующей аппаратуры: если она не входит в комплектный электропривод;
КОБ.МЕХ - сметная стоимость рабочего механизма без стоимости проектируемого электропривода;
КПЛ - стоимость производственной площади, занимаемой рабочим механизмом и электроприводом;
ККУ - стоимость компенсирующей установки.
При расчете необходимо учитывать только те составляющие, которые имеют различные значения для сравниваемых вариантов.
Расчет капитальных вложений представлен в таблице 2.
Таблица 2 - Расчет капитальных вложений
НаименованиеПЧ-АД,БДПТI. Оборудование, руб.1. Электродвигатель переменного тока 4А80S8У3, PН=1,5 кВт, n=750 об/мин.1000002. БДПТ Pн=1,5 кВт, n=400 об/мин1100003. Комплектный электропривод MicroMaster1500004. Коммутатор для БДПТ110000ИТОГО:250000220000II. Стоимость монтажных работ 6% от (I)1500013200ИТОГО (I+II)265000223200III. Транспортные и заготовительные расходы 2% от (I+II)53004464IV. Плановые накопления монтажной организации 6% от (II)900792ВСЕГО271200228456
Годовые эксплуатационные расход