Технические разделы

Выбор и обоснование схемы

Свойство полупроводниковых транзисторов и тиристоров работать в ключевом режиме со временем перехода из закрытого состояния в открытое и обратно за микросекунды, позволяет осуществить импульсное управление двигателем. Наибольшее распространение получили схемы якорного управления двигателем, когда на якорную обмотку двигателя независимого возбуждения периодически подается постоянное напряжение. При этом за время включенного состояния от источника к двигателю происходит передача энергии, одна часть которой передается через вал двигателя к нагрузке, а другая накапливается в виде электромагнитной энергии. За счет последней двигатель продолжает развивать вращающий момент в отключенном состоянии.

Наибольшее распространение получили 2 схемы управления двигателем в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ):

"П"-образная схема представленная на рис. 2.1;

- "Т"-образная схема представленная на рис. 2.2.

Рис.2.1. "П"-образная схема

Рис.2.2. "Т"-образная схема

Как и каждая из схем, используемых в радиоэлектронике, обе эти схемы имеют свои достоинства и недостатки, причем недостатки эти зависят еще и от способа управления двигателем:

· симметричного способа управления двигателем;

· несимметричного способа управления двигателем.

Достоинством симметричного метода управления двигателем является ее несложность, а недостатки следующие:

· когда вращения нет, то по цепи якоря двигателя протекает переменный ток из-за чего возможна вибрация вращающейся части двигателя под действием переменного тока - дрожание, (военные считают это достоинством симметричного способа управления, так как при дрожании размягчается смазка, уменьшается нечувствительность);

· одновременно коммутируются все четыре ключа, отсюда вытекает, что это ведет к высоким потерям на ключах в импульсе.

Достоинством схемы несимметричного управления является то, что ток протекает через один ключ (в 2 раза меньше потери как в статике, так и в динамике).

Обе схемы содержат одинаковое число элементов, причем диоды применяются не только для защиты от ЭДС самоиндукции, а и для защиты от рекуперации (возврата энергии обратно источнику питания).

Если в первой схеме все 4 транзистора одной проводимости, то во второй схеме - комплементарные пары, благодаря чему все эммитерные электроды имеют общую точку - "земля 2" цепи управления (предмощные каскады) могут питаться от одного источника питания, в то время, как в первой схеме необходимо 3 источника питания предмощных каскадов, гальванически развязанных отдельно для каждого транзистора (это недостаток первой схемы в сравнении со второй схемой).

Вторая схема лучше, ей необходимы комплементарные пары, а также транзисторы VT1, VT3 и диоды VD1, VD3 должны выдерживать двойное напряжение в сравнении с первой схемой.

В данном курсовом проекте задана Т-образная схема и интегральный закон управления выходным каскадом.

Данная схема подключена непосредственно к предмощному каскаду, так как для открывания мощных транзисторов необходим большой ток. Предмощный каскад подключается к оптопаре. Это необходимо для того, чтобы токи высоких частот большой силы не создали помех для работы высокочуствительного формирователя ШИМ. Гальваническая развязка на оптопарах способствует более безопасной работе схемы. Т.к. выходное напряжение с измерительного моста задатчика имеет величину нескольких мВт, то необходим усилитель этого выходного сигнала. После усилителя сигнал поступает на схему ШИМ. Устройство питается от источников напряжения стабилизированных и не стабилизированных.

Еще статьи по технике и технологиям

Широкополосное высокочастотное устройство коммутации
Понятие фильтра было введено в 1915г. независимо друг от друга Дж. Кэмбеллом и К. Вагнером в связи с их исследованиями в области линий передачи и колебательных систем. С тех пор теория и технология фильтров непрерывно развивались ...

Расчет параметров аналого-цифрового преобразователя с неравномерной характеристикой квантования для телефонных каналов
В связи с цифровизацией сетей связи на сегодняшний день является актуальным вопрос проектирования и разработки новых улучшенных цифровых систем передачи. Для получения навыков в проектировании цифровых систем передачи необходимо ра ...

© 2019 | www.techexpose.ru