Расчет реверсивного электропривода (стр. 5 из 7)

k_mp=

=1,5.

Величина напряжения импульса

U_упр =

= 10 В.

Зная величину тока управления открытия (табл.2.2) тиристора I_упр, находим сопротивление цепи управления

R_цу=

=33,3 Ом.

Падение напряжения на управляющем электроде VS1.1 и диоде принимаем по 0,7В, отсюда находим их эквивалентное сопротивление

R_э=

=4,66 Ом.

Для ограничения тока управления VS1.1 необходимо сопротивление

R₁₅= R_ц._y_. - R_э=33,3 -4,66 = 28,6 Ом, которое выбирают из стандартного ряда, т.е. R₁₅=30 Ом. Выбираем стабилитрон VD6 по требуемому напряжению стабилизации 6,8 В из [8] – Д815Б. Диод VD7 выбирают по прямому току и обратному напряжению с коэффициентом запаса равным 2.

Из справочника выписываем технические данные применяемых полупроводниковых диодов.

Тип диода	I_доп., мА	U_обр.,В
КД208А	1000	100

Проверяем диод по параметру U_обр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условию U_обр> 10∙2= 20В. В данном случаи условие соблюдается, так как 100В > 20 В.

Прямой ток: I_пр=300 mA. Условие I_доп= 300mA>I_пр=300 mA – выполняется.

Находим ток первичной обмотки импульсного трансформатора:

I₁ =

=200 мА.

Требуемый коэффициент передачи базового тока транзисторов VT1, VT2:

=1600 , h₂₁=

=40,

где I_б - выходной ток элемента ИЛИ – НЕ, для К561ЛЕ5 – I_б = 0,25 мА;

По [9] выбираем транзистор и выписываем его параметры I_к_m_ах, h_21э, U_кэнас,

U_кэ_max. Выбираем транзистор КТ603А (п-р-п): I_к_m_ах = 300мА, h₂₁ = 20, U_кэнас = 1В, U_кэ_max= 30В.

Пересчитываем базовый ток VT1:

I_б =

= 1мА.

Рассчитываем сопротивление R₁₄:

R₁₄=

=46,7 Ом.

Рассчитываем сопротивление R₁₂:

R₁₂≤

= 9 кОм.

где U_вх - напряжение на входе устройства равное U

элемента ИЛИ-НЕ; I_б -базовый ток транзистора VT1.

Для уменьшения начального тока коллектора транзистора VT2 между базой и эмиттером ставим сопротивление R₁₃=820 Ом ... 1,5 кОм, принимаем R₁₃= 1 кОм.

Диод VD5 выбираем из [8] по прямому току и обратному напряжению с коэффициентом запаса равным 2 и выписываем его параметры.

Из справочника выписываем технические данные применяемых полупроводниковых диодов.

Тип диода	I_доп., мА	U_обр.,В
КД208А	1000	100

Проверяем диод по параметру U_обр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условию U_обр> 15∙2= 30В. В данном случаи условие соблюдается, так как 100В > 30 В.

Прямой ток: I_пр=I₁ =200 mA. Условие I_доп= 1000mA>I_пр=200 mA – выполняется.

Для защиты базо-эмиттерного перехода транзистора VT1 от обратного напряжения ставим диод VD4, который выбирается также как VD5.

Из справочника выписываем технические данные применяемых полупроводниковых диодов.

Тип диода	I_доп., мА	U_обр.,В
КД521В	50	50

Проверяем диод по параметру U_обр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условию U_обр> 2∙2= 4 В. В данном случаи условие соблюдается, так как 50> 4 В.

Прямой ток: I_пр=1 mA. Условие I_доп= 50mA>I_пр=1 mA – выполняется.

4.5 Расчет и выбор управляющего органа

трансформатор тиристор импульсный дроссель

Принципиальная схема управляющего органа представлена на рис. 4.5.

Рис.4.5. Электрическая схема управляющего органа

На входе ограничителя, выполненного на операционном усилителе DA3.1, стоит сопротивление выхода регулятора тока якоря Р₁₆=5,1кОм и транзистор (элемент схемы защиты).

Принимаем R₁₇=15кОм. Тогда для обеспечения коэффициентов передачи сумматора равных единице должно выполняться условие:

R₁₈ = R₂₀ =R₁₇ + R₁₆= 15+5,1≈ 20 кОм

Далее аналогично выбираем: R₂₁=R₂₂=R₂₄= 20 кОм.

Так как R₁₈ и R₂₂- нагрузка для делителей R₁₉ и К₂₃, соответственно, то выбираем R₁₉=R₂₃ в 5 -10 раз меньше значения R₁₈ и R₂₂. Принимаем R₁₉=R₂₃ = 2 кОм.

Стабилитроны VD7 и VD8 рассчитываются из условий ограничения управляющего напряжения, чтобы оно не превысило опорное напряжение, и из условия получения максимального и минимального углов открывания тиристоров. Принимаем а_min =10°, тогда:

U_cm=U_оп_max∙cos а_min =10∙cos 10° ≈ 9,85В.

По [8] выбираем стабилитроны серии КС191Ф с напряжением стабилизации U_ст.ном=9,1В. Учитывая прямое падение напряжения на втором стабилитроне, получаем U_cm=9,1+0,7=9,8 В.

Пересчитываем угол

а_min = arccos

arccos

≈ 11,48º.

Таким образом, значения действительного и принятого угла управления а_min оказались близки.

4.6 Описание работы СИФУ

Для работы СИФУ используется косинусоидальное опорное напряжение, максимальное значение которого должно находится в точках естественной коммутации вентилей.

Чтобы добиться этого необходимо напряжение последующей фазы и проинвертировать. Этим достигается нужный сдвиг косинусоиды на 60° относительно напряжения соответствующей фазы (-120° +180° = 60°).

Каждый из формирователей импульсов вырабатывает импульсы для четырех вентилей (два вентиля в выпрямительной и два - в инверторной группах).

На прямые входы ОУ DА2.1 и DA2.2 поступает опорное напряжение , на инвертирующие входы DA2.1- отрицательное напряжение управления U_ynp, а на DA2.2 - положительное + U_ynp. Когда напряжение управления становится больше опорного напряжения U_опDA2.1 переключается с +U_нас на - U_н_ac и на выходе DA3.1 появляется положительный импульс. Он поступает на DD 1.1 и при наличии сигнала разрешения работы вентилей сигнал поступает на DD3.1, далее с выхода DD4.1 поступает на усилитель импульсов. С последнего сигнал идет на тиристоры VS1.1 и VS1.6.

На второй вход DD3.1 подаются импульсы с канала управления тиристором VS1.2, которые сдвинуты на 60° относительно импульсов, формируемых каналом управления тиристором VS 1.1.

Когда напряжение U_on становится больше U_ynpDA2.1 переключается с -U_Hac на + U_Hac, то на выходе DA3.1, появляется отрицательный импульс, который затем инвертируется DA4.1 и подается на DD1.4. Далее при наличии сигнала разрешения на работу вентилей сигнал поступает на DD3.4, с выхода DD4.4 на усилитель импульсов. С последнего сигнал идет на тиристоры VS2.1 и VS2.6.

Каналы управления остальных вентилей работают аналогично.

5. РАЗРАБОТКА ЗАДАТЧИКА ИНТЕНСИВНОСТИ

5.1 Расчет и выбор элементов задатчика интенсивоности

Предполагаемая принципиальная электрическая схема задатчика интенсивности изображена на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Электрическая схема задатчика интенсивности (предполагаемая).

Необходимые данные для расчета задатчика интенсивности берем из задания на курсовой проект: t_n; U_зад_m_ах=10В; U_вых_m_ах=10В.

Рассчитываем интегратор на (ОУ DA1.2).

Конденсатор C₁должен быть неэлектролитическим; емкость конденсатора C₁ принимаем равной C₁=1,0 ... 2,2 мкФ, т.е. С₁= 1,6 мкФ.

Выбираем по [8] стабилитроны с U_ст_a_б=6,8 ... 9,1 В. Выбираем стабилитроны серии КС191Ф с напряжением стабилизации U_ст.ном=9,1В. Учитывая прямое падение напряжения на втором стабилитроне, получаем

U₁=U_cm= U_cma_б_VD₁+ U_np_VD₂= =9,1+0,7=9,8 В.

Из формулы

U_вых =

∙t_n

находим R₃.

R₃=

=5 512 500 Ом.

Так как значение R3 получилось более 1,0 МОм., то для его уменьшения ставим делитель напряжения. Принимаем

=510 кОм ... 1,0 Мом, т.е.

=620 кОм