Согласно заданию на курсовое проектирование, необходимо выбрать элементы П-схемы выходного каскада, обеспечивающие реверс двигателя в соответствии со знаком сигнала на выходе системы стабилизации температуры.
Рисунок 4.1.1 - Схема выходного каскада
Рисунок 4.1.2 – Импульсный режим работы двигателя
Двигатель постоянного тока питается через мощные транзисторы. Для безопасной работы выходного каскада необходимо правильно выбрать транзисторы мощного каскада, исходными данными для выбора которых являются напряжение питания и ток якоря. При этом необходимо учесть импульсный режим работы двигателя (рисунок 4.1.2).
Можно производить расчёт графическим методом и разложением функции в ряд Фурье. Второй способ предпочтительнее, т.к. даёт более верный результат.
На рисунке 4.1.2 штриховая линия изображает напряжение Un и ток Iнепр, которые необходимо приложить к двигателю, чтобы он развил номинальную мощность, и эти номинальные величины приводятся в справочных данных двигателя. Пауза вводится для того, чтобы подготовиться к формированию очередного импульса. Амплитуда импульса Uv должна быть больше в сравнении со значением Un. При tn = 0,2 T получаем, что для несимметричного закона управления
(4.1.1)
Напряжение нагрузки:
(4.1.2)
Амплитуда импульсов:
(4.1.3)
Найдем напряжение, которое необходимо подавать на усилительный каскад:
(4.1.4)
Принимает согласно ГОСТу стандартное значение .
Найдем ток, который должен выдерживать транзистор:
(4.1.5)
Напряжение, которое должен выдерживать транзистор:
В, (4.1.6)
где К – коэффициент запаса, К=(1,1…2)=1,1.
Согласно стандарту, принимаем
Величина периода коммутации ключей Т ( ) оказывает большую роль на энергетические и качественные показатели системы. Считается, что при импульсном управлении поведение двигателя практически будет мало отличаться от линейного при выполнении следующего условия:
(4.1.7)
Тя находится в пределах 0,0002-0,008 с. Зададимся Тя = 0,0002 с, тогда
fком = 5000 гЦ.
Если частоту уменьшить, то становятся заметны рывки скорости. При больших частотах возрастают потери на гистерезис в элементах двигателя, а так же в ключах схемы.
Тогда период следования тактовых импульсов будет равен
, (4.1.8)
где Т – период импульсов, для данного двигателя Т = 0,0002 с.
По произведенным расчетам выбираем транзисторы VT1-VT4, характеристики которых приведены в таблице 4.1.1
Таблица 4.1.1
Параметры транзисторов
Тип прибора
|
Струк-тура
|
IК А
|
UКЭ нас В
|
UКЭ доп В
|
h21Э
|
Pдоп Вт
|
|
Поделитесь с Вашими друзьями: |
