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%
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.
Анализ схемной реализации устройства
Транзисторные преобразователи для управления
Трехфазным асинхронным двигателем.
Принципы построения и управления.
Принципиальная схема двигателя приведена на рисунке ниже
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.
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.
