Принципы построения и управления.

Владимирский государственный университет имени

Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

 

Кафедра автоматизации технологических процессов

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТАпо предмету

«Электронные устройства систем автоматизации»

 

 

Выполнил:

студент группы ЗАуд-115

Стрепко М.В.

Проверил:

Рассказчиков Н.Г.

 

 

Владимир 2016

Вариант №28

Задание:

Разработать транзисторный преобразователь и схему управления двигателем АИР71А2, ключевые элементы – транзисторы, напряжение питания 220В.

Выбираем электродвигатель

АИР71А2

M = 2,6Нм

U = 220 В

I = 1,3 А

n = 3000 об/мин

P = 0,75 кВт

КПД = 79%

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВлГУ 15.03.04

Разраб.

Стрепко М.В

Провер.

Рассказчиков Н.Г.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит.

Листов

ЗАуД-115

 

 

Введение

 

Для современного этапа научно-технического прогресса свойственно непрерывное совершенствование элементной базы электроники в устройствах измерения, обработки информации и управления. Широкое применение микросхемотехники привело к развитию нового этапа комплексной автоматизации – гибким автоматизированным производствам, управление которыми основано на широком применении микропроцессоров и микроЭВМ. Электроника и микросхемотехника обеспечивают автоматизированное управление технологическими процессами, научными исследованиями, отдельными объектами.

Серия АИР имеет исполнение для использования в разных климатических условиях. Применяются в электрических приводах, которые не требуют систематической регулировки частоты вращения вала. Чаще всего такие двигатели применяют в насосах, различных редукторах, вентиляторах.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВлГУ 15.03.04

Разраб.

Стрепко М.В

Провер.

Рассказчиков Н.Г.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит.

Листов

ЗАуД-115

 

Анализ схемной реализации устройства

Транзисторные преобразователи для управления

Трехфазным асинхронным двигателем.

Принципы построения и управления.

Принципиальная схема двигателя приведена на рисунке ниже

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВлГУ 15.03.04

Разраб.

Стрепко М.В

Провер.

Рассказчиков Н.Г.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит.

Листов

ЗАуД-115

Электродвигатель имеет две общие обмотки, расположенные в пазах статора. Обмотка 1 называется главной (обмоткой возбуждения) и постоянно находится под напряжением. На другую обмотку 2 (обмотка управления) напряжение через управляющий усилитель 3 подаётся лишь тогда, когда требуется привести вал 4 двигателя во вращение. От величины напряжения на обмотке управления зависит скорость вращения и механическая мощность, развиваемая электродвигателем.

 

Для ЭМС переменного тока необходим синусоидальный источник питания, с возможностью изменения величин (частот, амплитуд, фаз, форм напряжений), что реализуется с помощью преобразовательных устройств, в качестве которых используются автономные инверторы.

Поскольку, кроме частоты и амплитуды, управляющими переменными могут быть так же фаза и форма питающих напряжений, применяются автономные инверторы с широтно-импульсной модуляции по синусоидальному закону.

 

 

Для управления двигателями широко применяются широтно-импульсные транзисторные преобразователи различного типа, например, реверсивный широтно-импульсный преобразователь

Транзисторы в преобразователях работают в ключевом режиме с целью максимального использования допустимой мощности вентиля.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВлГУ 15.03.04

Разраб.

Стрепко М.В

Провер.

Рассказчиков Н.Г.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит.

Листов

ЗАуД-115

Питание преобразователя часто осуществляется от неуправляемого выпрямителя, на выходе которого устанавливается фильтр.

Возможны два варианта управления транзисторным мостом: симметричное и несимметричное.

В первом случае к нагрузке прикладывается разнополярное напряжение, во втором знакопостоянное.

Применение транзисторных выпрямителей в качестве преобразователей имеет ряд особенностей, которые влияют на механические и регулировочные характеристики электроприводов.

- дискретность регулирования;

- влияние параметров преобразователя на статические характеристики электродвигателя;

- прерывистость тока обмотки якоря при малых моментах нагрузки.

Важной особенностью транзисторов является то, что они могут работать на более высоких частотах, чем тиристоры. По сравнению с тиристорами транзисторы легко закрываются, что исключает необходимость применять специальные схемы искусственной коммутации и этим существенно упрощают управление преобразователем.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВлГУ 15.03.04

Разраб.

Стрепко М.В

Провер.

Рассказчиков Н.Г.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит.

Листов

ЗАуД-115