Разработка системы преобразователь-двигатель с оптимальным управлением

Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Сентября 2013 в 11:54, курсовая работа

Краткое описание

В данном курсовом проекте была разработана электронная преобразовательная система (ЭПС), её структурная и электрическая принципиальная схема, а так же система автоматического регулирования. Был проведен расчёт схемы ЭПС с ШИП для управления двигателем постоянного тока.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………….4
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР…………………………………………………………………………….8
2СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОННОЙ ПРЕОБРАЗОВТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 10
3 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЭПС………….11
4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………………………………………….12
4.1. Выбор двигателя…………………………………………………………………………..12
4.2. Расчет и выбор трансформатора………………………………………………….12
4.3. Расчет неуправляемого выпрямителя………………………………………….13
4.4. Расчет импульсного преобразователя…………………………………………16
4.5. Настройка САР по току………………………………………………………………….21
4.6. Настройка САР по скорости……………………………………………………..…..22
4.7. Выбор и расчет принципиальной схемы регулятора………………….24
4.8. Выбор датчиков тока и скорости………………………………………………….25
4.9. Выбор ШИМ-контроллера…………………………………………………….………26
4.10 Выбор драйвера…………………………………………………………………………..26
4.11. Выбор индицирующего устройства……………………………………………27
5 АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК СПРОЕКТИРОВАННОЙ ЭПС……………………………..28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………….30
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Файлы: 1 файл

курсак.docx

— 1.10 Мб (Скачать)

 

4.9. Выбор ШИМ-контроллера

В качестве управляющего блока транзистора  в импульсном преобразователе выберем  контроллер с аппаратно реализованным  ШИМ – Atmega8. Данный контроллер является 8-разрядным и имеет 8 Кб внутрисистемной программируемой Flash памяти. Подробную информацию о данном продукте можно узнать в технической документации предлагаемой производителем.

 

4.10 Выбор драйвера

Драйвер необходим для согласования МК и транзистора управляющего ИППН. В качестве драйвера выберем IR2117. Это одноканальный драйвер со следующими особенностями:

- выходные каналы разработаны для нагруженного функционирования;

- работоспособность до +600В;

- нечувствительность к отрицательному переходному напряжению;

- нечувствительность к dV/dt;

- напряжение питание драйверов 5…20В;

- блокировка при снижении напряжения;

-КМОП триггеры Шмита на входах с привязочными резисторами к общему проводу;

- выход в фазе с входом.

Принцип подключения драйвера показан  на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5. - Принцип подключения драйвера IR2117

 

4.11. Выбор индицирующего  устройства

В качестве индикации выбираем графический  модуль МТ-6116,параметры которого приведены в таблице 4.7.

Таблица 4.7 – Основные характеристики модуля МТ-6116

 

5 АНАЛИЗ  ХАРАКТЕРИСТИК СПРОЕКТИРОВАННОЙ  ЭПС

 

 

Для анализа воспользуемся пакетом  САПР Simulink. Схема моделирования представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Схема моделирования ЭПС.

Результаты моделирования представлены на рисунке 5.2 для контура тока, на рисунке 5.3 для контура скорости.

Рисунок 5.2 –Переходная характеристика контура тока

Рисунок 5.3 –Переходная характеристика контура скорости

 

По полученным графикам определим  значение перерегулирования:

- для контура тока    (5.1)

- для контура скорости  (5.2)

 

Полученные значения перерегулирования  не превышают значения данные согласно варианту.

По полученным графикам определим  значение переходного процесса:

- для контура тока Тпп = 0,00007 с

- для контура скорости Тпп = 0,2 с

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

В данном курсовом проекте была разработана электронная  преобразовательная система (ЭПС), её структурная и электрическая принципиальная схема, а так же система автоматического регулирования. Был проведен расчёт схемы ЭПС с ШИП для управления двигателем постоянного  тока.

Была выбрана  ЭПС с неуправляемым выпрямителем с питанием от трех фазной сети 110 В (+10%,-10%), частотой 400 Гц, регулирование напряжения на нагрузке осуществляется с помощью широтно-импульсного преобразователя, управляемого системой автоматического регулирования.

Применение импульсных преобразователей весьма перспективно в тех случаях, когда на первое место выдвигаются требования высокой экономичности, надежности, малых габаритов, малой чувствительности к колебаниям температуры, высокой гибкости и точности регулирования.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

  1. Забродин Ю.С. – Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М.: Высш. школа, 1982. – 496с., ил.
  2. Преобразовательная техника /Руденко В.С., Сеньков В.И., Чиженко И.М. Киев: Вища школа, 1983. – 431 с.
  3. Промышленная электроника /Руденко В.С., Сеньков В.И., Трифонюк В.И., Юдин Е.Е. – Киев: Техника, 1979. – 504 с.
  4. Методические указания по оформлению курсовых проектов и работ / Сост.: Ю.Э.Паэранд, П.В.Охрименко – Алчевск: ДГМИ, 2002. – 50с.
  5. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электронные преобразовательные системы» / Сост.: А.Ф.Бондаренко – Алчевск: ДонГТУ, 2007 – 20с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А

Моделирование силовой  части ЭПС в пакете OrCad

Рисунок А.1 - Принципиальная схема силовой части ЭПС в пакете OrCad

 

 

 

 

 

 

 

Uс фаза А

IL1

UVT1

IVT1

Uн

 

 

Iн

Uc1

 


Информация о работе Разработка системы преобразователь-двигатель с оптимальным управлением