DIP (729404), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Автоматические воздушные выключатели QF 1 – QF 2 защишают соответственно широтно – импульсный регулятор, инвертор и асинхронный двигатель. Трансформатор напряжения ( ТН ) контролирует наличие напряжения на асинхронном двигателе ( по фазам ). Блок датчиков ( БД ) включает собственно трансформатор напряжения и магнитный датчик тока ( МДТ ). Особенностью датчиков является то, что они выполнены с зазором для обеспечения линейности при снижении частоты.

С пульта управления ( ПУ ) задают требуемые условия работы асинхронного двигателя: скорость, темп её нарастания / спадания, величину тока ограничения и другие, которые отражаются на блоке индикации (БИ ) и заносятся в оперативно – запоминающее устройство ( ОЗУ ) системы управления ( СУ ). Источник питания ( ИП ) обеспечивает требуемое напряжение для блоков тиристорного преобразователя частоты. Тахогенератор ( ТГ ) контролирует скорость вращения асинхронного двигателя и явлается одним из элементов цепи обратной связи тиристорного преобразователя частоты.

После реактора ( Р ), ограничивающего скорость тока d_i / d_t , включен заградительный фильтр ( ЗФ ). Реактор и заградительный фильтр образуют резонансный контур, настроенный на частоту 250 Гц.

Согласующее устройство ( Согл. У ), состоящее из преобразователей напряжения – частота и частота напряжения, контролирует величину напряжения инвертора и обеспечивает гальваническую развязку системы управления от цепей высокого напряжения.

4.3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ СУАЛГ.

Выбор и расчёт элементов схемы.

В промышленном автооператоре портального типа , осуществляем работу линии для перемещения деталей применяются асинхронные электродвигатели переменного тока напряжением 380 В. Технические характеристики двигателей , применяемых в автооператоре для горизонтального перемещения и вертикального :

горизонтального перемещения : вертикального перемещения :

Тип двигателя - АОЛ 2 – 31 – 6 / 4 / 2 ТЭ 0,5 В 3 – С

Мощность - 0,6 кВт 0,5 кВт

Число оборотов - 955 об /мин

Для подключения асинхронных двигателей к сети трёхфазного переменного тока используют магнитный пускатель. Определим максимальный ток потребляемый каждой из электродвигателей во время работы.

При соединении обмоток двигателя звездой , ток потребляемый двигателем:

I_л^* = I_ф^* =

где

S – полная мощность симметричной трёхфазной системы , В А.

S₁ = 0,6 В А ;

S₂ = 0,5 В А

U_ф – фазное напряжение.

В случае соединения обмоток двигателя звездой :

U_ф1^* = U_ф2^* = 220 В

Следовательно токи , потребляемые двигателями в каждой из фаз при соединении обмоток звездой :

I_n1^* =

I_n1^* = = 2,7 А

I_n1^* = = 0,9 А = 1 А

I_n2^* =

I_n2^* = = 2,3 А

I_Ф1^* = = 0,8 А

В случае соединения обмоток двигателя треугольником :

где

– линейное напряжение при соединении треугольником В .

= 380 В

Следовательно токи потребляемые каждым из двигателей при соединении его обмоток треугольником :

= 0,8 А

Приведённые расчёты показали , что максимальный ток потребляемый каждым из двигателей возникает в сети при соединении обмоток двигателя звездой.

Учитывая , что в момент запуска пусковой ток увеличивается в 5 – 6 раз возникает необходимость выбора магнитного пускателя с контактной группой расчитанной на максимально допустимый ток 5 – 6 А. Этим требованиям вполне удовлетворяет магнитный пускатель ПМА – 0100.

Техническая характеристика магнитного пускателя ПМА – 0100 :

U_раб = 380 В ;

I_конт = 6,3 А ;

S_вкл = 40 В А

4.4 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИЕЙ ГАЛЬВАНИРОВАНИЯ

РАСЧЁТ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ +5 В.

В качестве источника питания выбираем стандартную схему ( трансформаторную ) с мостовой схемой выпрямления , с конденсатором в качестве сглаживающего фильтра и с компенсационным транзисторным стабилизатором на выходе.

Расчёт выпрямителя

Исходные данные :

Номинальное выпрямленное напряжение :

U₀ = 9 В

Номинальный ток нагрузки :

I₀ = 3 А

Выходная мощность :

P₀ = U₀ I₀

P₀ = 3 9 = 27 Вт

Сопротивление нагрузки :

R_н = = 6 Ом

Номинальное напряжение сети :

U₁ = 220 В

Относительное отклонение в сторону повышения :

a_max =

a_max = = 0,091

Относительное отклонение сети в сторону понижения

a_min =

a_min = = 0,091

Частота тока сети :

f_с = 50 Гц

Определяем параметры диодов.

Амплитуда обратного напряжения :

U_{обр. max} = 1,57 U₀ ( 1 + a_max ) ( 1 , ст. 323 )

U_{обр. max} = 1,57 9 (1 + 0,091 ) = 15,4 В

Среднее значение прямого тока :

I_пр.ср. = 0,5 I₀ ( 1 , ст. 323 )

I_пр.ср. = 0,5 3 = 1,5 А

Действующее значение тока :

I_пр. = 0,707 I₀ ( 1 , ст. 323 )

I_пр. = 0,707 3 = 2,2 А

По результатам расчётов выбираем по справочнику диоды с учётом того , что обратное напряжение U_{обр. max} , приложенное к диоду , должно быть меньше максимального обратного напряжения для выбранного типа диода , а ток I_пр.ср должен быть меньше предельно допустимого среднего значения тока , указанного в справочнике.

Исходя из выше перечисленных условий выбираем для выпрямителя диоды КД 202 Г с параметрами :

I_{пр.ср.max} = 4 А ( 3 , ст. 36 )

U_обр.max = 200 В

U_пр.ср. = 1,5 В

I_пр.имп. = 3 А

I_обр. = 0,05 А

Определяем сопротивление трансформатора R_тр. , диода R_пр. и по их значениям находим сопротивление фазы выпрямителя R_ф.

R_тр. = ( 1 , ст. 36 )

где

В – магнитная индукция , Тл ;

j – средняя плотность тока в обмотке трансформатора , .

Принимаем :

В = 1,3 Тл ( 1 , cт. 325 , табл. 9.5 )

j = 3 ( 1 , ст. 325 , табл. 9.6 )

R_тр. = = 0,44 Ом

Определяем сопротивление фазы выпрямителя.

R_ф = R_тр. + 2 R_пр.

где

R_пр. – сопротивление диода.

R_пр. = _. ( 1 , ст. 322 )

R_пр. = = 0,38 Ом

Тогда

R_ф = 0,44 + 2 0,38 = 1,2 Ом

ОПРЕДЕЛЯЕМ НАПРЯЖЕНИЕ ХОЛОСТОГО ХОДА.

U_{0 хх} = U₀ + I₀ R_тр. + U_пр. N

где
N – число диодов , работающих одновременно.

Для мостовой схемы , которая принимается

N = 2 ( 1 , ст. 324 )

U_{0 хх} = 9 + 3 0,44 + 1,5 2 = 13,2 В

Определяем параметры трансформатора , которые будут использоваться далее для его расчёта

Напряжение вторичной обмотки :

U₂ = 1,11 U_{0 хх} ( 1 , ст. 323 )

U₂ = 1,11 13,2 = 14,7 В

Ток во вторичной обмотке трансформатора :

I₂ = 1,2 I₀ ( 1 , ст. 323 )

I₂ = 1,2 3 = 3,6 А

Ток в первичной обмотке трансформатора :

I₁ = I₂ ( 1 , ст. 323 )

I₁ = 3,6 = 0,24 А

Расчёт трансформатора.

Исходные данные для расчёта приведены выше :

напряжение питающей сети :

U₁ = 220 В ;

напряжение вторичной обмотки :

U₂ = 9 В ;

ток во вторичной обмотке :

I₂ = 3,6 А ;

ток в первичной обмотке :

I₁ = 0,24 А

Определяем габаритную мощность трансформатора :

S_г = ( 1 , ст. 325 )

где

- коэффициент полезного действия.

= 0,8 ( 1 , ст. 325 )

S_г = Вт

Определяем произведение площадей поперечного сечения стержня и площадь окна.

S_ст. S_ок. = ( 1 , ст. 325 )

где

S_кт – площадь поперечного сечения стержня магнитопровода,см²

S_ок – площадь окна , см² ;

f_c – частота питающей сети , Гц

f_c = 50 Гц

В – магнитная индукция , Тл

Принимаем

В = 1,2 Тл ( 1 , ст. 326 )

j – плотность тока в проводах обмоток трансформатора ,

Принимаем

j = 2,5 ( 1 , ст. 326 )

k_м - коэффициент заполнения медью окна сердечника ;

Принимаем

k_м = 0,37 ( 1 , ст. 326 )

k_с – коэффициент заполнения сталью площади поперечного

сечения стержня магнитопровода ;

Принимаем

k_с = 0,91 ( 1 , ст. 326 )

- коэффициент полезного действия.

S_ст. S_ок. = 60 см⁴ ( 1 , ст. 325 )

По найденному произведению S_ст. S_ок выбираем из справочных таблиц магнитопровод у которого данное произведение больше или равно расчётному. Для нашего случая ближе всего по характеристикам находится магнитопровод ПЛ 16 32 50 ( 1 , ст. 132 ).

Данные магнитопровода ПЛ 16 32 50

S_ст. S_ок. = 64 см⁴

S_ст. = 5,12 см²

S_ок. = 12,5 см²

Определяем число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.

W₁ = ( 1 , ст. 326 )

W₂ = ( 1 , ст. 326 )

где

U – относительное падение напряжения в обмотках , В .

Принимаем :

U₁ = 5 % ( 1 , ст. 327 )

U₂ = 4 % ( 1 , ст. 327 )

В – магнитная индукция , Тл ;

S_ст. – площадь стержня магнитопровода , см² .

W₁ = = 1532 ( витков )

W₂ = = 68 ( витков )

Определяем диаметр проводов обмоток ( без учёта изоляции ( толщины )), мм²

d_n = ( 1 , ст. 326 )

диаметр проводов первичной обмотки , мм²

­­

d₁ = = 0,14 мм²

диаметр проводов вторичной обмотки , мм²

d₂ = = 1,2 мм²

Для вторичной обмотки выбираем наиболее близкое значение диаметра проводов из стандартного ряда :

d₂ = 1,3 мм²

Расчёт стабилизатора напряжения блока питания + 5 В .

Исходные данные :

входное напряжение :

Характеристики

Список файлов реферата