Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Принцип работы прибора






    Содержание

    Список используемых терминов и сокращений. 4

    1. Техническое описание. 5

    1.1. Назначение устройства. 5

    1.2. Технические данные. 5

    1.3. Принцип работы прибора. 5

    1.3.1. МК.. 6

    1.3.2. СИФУ.. 7

    1.3.3. Измерительная схема. 8

    1.3.4. Силовая схема. 9

    1.3.5. Источник питания. 9

    1.3.6. Описание программы МК.. 10

    1.4. Конструкция прибора. 11

    2. Инструкция по эксплуатации. 12

    2.1. Содержание лабораторной работы, выполняемой на УЛС.. 12

    2.2. Подготовка УЛС к работе. 14

    3. Ход выполнения лабораторной работы.. 16

    3.1. Работа стенда в режиме управляемого выпрямителя. 16

    3.2. Работа стенда в режиме управляемого выпрямителя при регулировании напряжения на якоре ДПТ. 17

    3.3. Работа стенда в режиме замкнутой системы тиристорного электропривода 19

    4. Требования к содержанию отчета. 21

    5. Контрольные вопросы.. 22

    Литература. 23

    Приложение А. Схема электрическая структурная. 24

    Приложение Б. Схема электрическая функциональная. 25

    Приложение В. Схема электрическая принципиальная. 26

    Приложение Г. Блок-схема программы микроконтроллера. 27


    Список используемых терминов и сокращений

    АЦП – аналого-цифровой преобразователь

    Г – генератор

    ДПТ – двигатель постоянного тока

    МК – микроконтроллер

    НП – нормирующий преобразователь

    СИФУ – система импульсно-фазового управления

    ТГ – тахогенератор

    ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь

    ШИМ – широтно-импульсная модуляция (широтно-импульсный модулятор)


    Техническое описание

    Назначение устройства

    Учебно-лабораторный стенд (УЛС), используемый в качестве лабораторной установки в рамках курса «Электрические элементы систем автоматического управления», предназначен для исследования статических характеристик подсистем и замкнутой системы автоматического регулирования, тиристорного электропривода.

    Технические данные

    Таблица 1. Параметры УЛС и их значения

    Наименование параметра устройства Значение
    Напряжение питания, В  
    Частота напряжения питания, Гц  
    Напряжение якоря двигателя, В 30, не более
    Ток якоря двигателя, А 4, не более
    Мощность двигателя, Вт 60, не более
    Номинальное напряжение якоря двигателя, В  
    Номинальный ток якоря двигателя, А 2, 5
    Номинальный момент, Н× м 0, 12
    Частота вращения двигателя при номинальных параметрах, об/мин  
    Интерфейс связи с ЭВМ RS-232
    Протокол связи ModBus

     

    Принцип работы прибора

    УЛС состоит из следующих основных частей (смотрите структурную схему, Приложение А): микроконтроллера (МК), силовой схемы, измерительной схемы и источника питания (ИП).

    Объектом исследования является двигатель постоянного тока (ДПТ), частота вращения которого, определяется сигналом, поступающим с тиристорного усилителя (ТУ). Тиристорный усилитель, управляемый с дискретного порта МК, посредством реализованной в МК системы импульсно-фазового управления (СИФУ) формирует напряжение на якоре ДПТ. Тахогенератор (ТГ) используется для измерения частоты вращения исследуемого двигателя. Нагрузкой (Г) является двигатель идентичный исследуемому, функционирующий в режиме генератора. Величина нагрузки регулируется с помощью ЦАП и вспомогательного усилителя (У), путем изменения положения транзисторного ключа (ТК), замыкающего цепь якоря двигателя нагрузки. Устройство синхронизации (УС) необходимо для синхронизации сигналов управления тиристорным усилителем с питающим напряжением. Связь МК с ЭВМ осуществляется по интерфейсу RS-232, по протоколу связи ModBus. Кроме того, сигналы, поступающие от датчиков тока (ДТ) и ТГ, посредством нормирующих преобразователей (НП) и АЦП поступают в МК.

    МК

    Микроконтроллер SDK-1.1 выполняет основные функции привода. К этим функциям относятся: 1) система импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристорным усилителем; 2) аналого-цифровое преобразование сигналов несущих информацию о состоянии двигателя и цифро-аналоговое преобразования сигнала управления нагрузкой, 3) прием управляющих команд от верхнего уровня АСУ и передача данных о состоянии привода посредством асинхронного последовательного интерфейса.

    СИФУ

    СИФУ предназначена для преобразования постоянного управляющего напряжения в последовательность управляющих импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров соответствующей фазы (рисунок 1). Переменное напряжение частотой 50 Гц подается на блок формирования синхронизирующих импульсов – БФСИ, на выходе БФСИ формируется импульсное напряжение UСИ частотой 100 Гц (соответствующее моментам перехода через 0 напряжения питания), которое запускает генератор пилообразных напряжений. Сигнал управления UСИФУ сопоставляется по уровню с изменяющимся во времени опорным напряжением, в качестве которого используется пилообразное напряжение UГПН. В момент их равенства создается управляющий сигнал UУТ для открытия тиристоров. Синхроимпульсы формирует аналоговый компаратор, на один вход которого поступает переменное напряжение 50 Гц, а на второй напряжение соответствующее 0 В. Генератор пилообразного напряжения и блок сравнения реализованы программно в микроконтроллере. Временные диаграммы для каждого из блоков СИФУ, а также для напряжения питания UПИТ и напряжения на нагрузке UН представлены на рисунке 2.

    Рисунок 1. Структурная схема СИФУ

    Рисунок 2. Временные диаграммы СИФУ






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.