Реферат: Широтно-імпульсний модулятор на базі магнітного підсилювача
міністерство освіти і наукиукраїни
ЖИТОМИРСЬКИЙ
ІНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧНИЙ ІНСТИТУТ
Група
КафедраАіКТ
ЕЛЕМЕНТИ ТА ПРИСТРОЇ АВТОМАТИКИ
Курсова робота
„ШИРОТНО-ІМПУЛЬСНИЙ МОДУЛЯТОР
НА БАЗІ МАГНІТНОГО ПІДСИЛЮВАЧА"
Пояснювальна записка
Керівник (
Виконавець ( )
Житомир 2005
1.ТЕХНИЧНЕ ЗАВДАННЯ
Тип двигуна СЛ – 521
Номінальна напруга 110 В
Номінальна потужність 77Вт
Номінальний струм 1.2А
Номінальна частота обертання 3000 об/хв
Номінальний обертальний момент 25 Н×см
Момент інерціїякоря 1,7кг×см2
Пусковий момент 65Н×см
Статичний момент тертя 3.5Н×см
Опір обмотки якоря 8.5Ом
Закон регулювання n/nп = const = 0,5
2.ВСТУП
В сучасних системах автоматичного керування досить широковикористовуються перетворювачі синусоїдної напруги в імпульси струму. Вавтоматизованому електроприводі такі джерела керування дозволяють отриматидосить м'які механічні характеристики.
3.ВИБІР СХЕМИ
Одним з варіантівстворення перетворювачів синусоїдної напруги в імпульси струму є використаннямагнітних однотактних підсилювачів (керованих дроселів) у режимі вимушеногонамагнічування. В таких дроселях імпульси струму завжди мають прямокутну форму,а форма імпульсів напруги на навантаженні залежить від властивостей останнього.Звичайний керований дросель у режимі вимушеного намагнічування дозволяєотримати імпульси напруги трикутної форми на ємності (рис.3.1, а), увімкненій вланцюг робочої обмотки.
/>
Формування таких імпульсів напруги на ємності виникає за умови, якщонезначний сигнал управління Іу викликає насичення одного з осердь. Цепризводить до того, що конденсатор С буде періодично перезаряджатись струмом зпостійною амплітудою (рис. 3.1, б). З урахуванням цієї обставини напруга наконденсаторі на протязі одного півперіоду може бути визначена за формулою:
/>
де п - порядковий номер півперіоду; Uc0 — напруга на конденсаторі на
початку півперіоду (в моментзміни напрямку струму ip).
На базі такого формувача імпульсів напруги трикутної форми можнапобудувати, широтно-імпульсний модулятор (ШІМ), схема якого зображена на рис.3.2, а.
Напруга на конденсаторі Ucвипрямляється двопівперіодним випрямлячем і подається у вигляді імпульсівнапруги UR трикутноїформи подвоєної частоти в ланцюг база — колектор транзистора VT. Ця напруга намагаєтьсявідкрити транзистор. На протязі відрізку часу ti, коли Uб < UR транзистор відкритий (рис. 3.2, б) і через якір двигуна під дієюнапруги UR будепротікати відповідний струм.
/>
У відповідності до діаграми(рис. 3.2, б) напруга UR в інтервалі
0< ωt <π/2 дорівнює:
UR = kIу t
Тоді за умови Uб < UR<sub/>(UR – амплітудаімпульсу напруги) тривалість імпульсу напруги, що буде прикладена до якорядвигуна,
/>/>
Отже тривалістю імпульсу напруги ti на навантаженні можна керувати, змінюючи струм управління керованогодроселя або напругу Uб. Cереднє значення напругина опорі навантаження R дорівнює:
/>
3.3.Розрахунок параметрів електронного ключа
В схемі Ш1М (рис. 3.2) використовуємо вмикання транзистора засхемою(рис. 3.3) з загальним емітером (ЗЕ), оскільки така схемахарактеризується досить малою потужністю керування і в той же час має хорошіформувальні властивості за рахунок коефіцієнта підсилення по напрузі Кu >> 1.
/>
Рис 3,3
Вибіртранзистора виконуємо на підставі напруги і струму якоря виконавчого двигуна:
Uke ≥ 1.2Uaном ≥1.2·110 ≥ 132B
Iкмакс ≥ Iаном ≥ 1,2А
Вибираємотранзистор типу КТ851А з такими характеристиками:
Ukeмакс = 200В >132В; Iкмакс =2А > 1,2А
Pкмакс =25Вт; h21eмін =40; Ікб0 ≤ 1мА;
tр ≤ 2,6мкс; Uбемакс = 5В; Ібн = 50мА.