Содержание1
Задание на проектирование 2
Введение 3
1. Выбор структурной схемы устройства. 9
2 Расчет функциональной схемы 11
2.1 Канал измерения положения рабочего органа. 11
2.2 Канал управления скоростью двигателя 13
2.3 Канал измерения скорости двигателя 13
3 Расчет принципиальной схемы 15
3.1 Канал управления двигателем 15
3.2 Канал измерения скорости двигателя. 18
3.3 Канал измерения положения рабочего органа 19
3.3.1 Генератор сигнала запитки. 19
3.3.2 Схема оцифровки сдвига фазы выходного сигнала. 21
Заключение 23
Библиографический список 24
Приложение 1. Драйвер ДПТ L298N………………………………….25
Приложение 2. Датчик Холла AD22151………………………………29
Приложение 3. ЦАП AD7524JN……………………………………….31
Приложение 4. Высокочастотный генератор ХК-8038А.……………33
Приложение 5. Функциональная схема устройства………………….34
Приложение 6. Принципиальная схема устройства………………….35ВведениеРазработать устройство управления электроприводом. Устройство предназначено для управления трехкоординатным электроприводом настольного сверлильного станка. Собственно функцию управления обеспечивает ЭВМ, которая в состав устройства не входит.
Устройство должно обеспечивать передачу информации о положении рабочих органов станка в управляющую ЭВМ и управление двигателями постоянного тока (ДПТ) перемещения рабочих органов. Питание – сеть 50Гц 220В±20%. Диапазон рабочих температур 0..+50С. Устройство должно быть выполнено в виде одной или нескольких печатных плат, соединенных с друг другом и внешними устройствами посредством кабелей и разъемов.
Дополнительные требования к устройству:
1. Датчик положения рабочего органа:
- типа ВТ,
- частота запитки 2000Гц,
- схема запитки – цифровой генератор гармонического сигнала
2. Датчик частоты вращения электродвигателя,
- импульсный датчик на эффекте Холла.
3. ЦАП электропривода:
- преобразователь длительности импульсов в напряжение.
4. Электродвигатель привода:
- номинальное напряжение 24В,
- номинальный ток 2А.
В качестве датчика положения был выбран датчик типа ВТ.
Принцип действия индуктивных датчиков основан на том, что в перемещение, которое предполагается измерить, вовлекается один из элементов магнитного контура, который вызывает тем самым изменение потока через измерительную обмотку и соответствующий электрический сигнал.
Если подвижным элементом является ферромагнитный сердечник, то его перемещение проявляется:
a. в изменении коэффициента самоиндукции катушки (переменная индуктивность);
b. в изменении коэффициента связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора (дифференциальный трансформатор), что приводит к изменению вторичного напряжения.
В трансформаторе с переменной связью одна обмотка может вращаться относительно другой, закрепленной (одна из них играет роль источника, а другая приемника). Первичная обмотка образует индуктор, а вторичная обмотка с наведенным током дает напряжение в функции угла вращения (индуктивный потенциометр, резольвер).
Индуктивные датчики подключаются в цепь, питаемую источником синусоидального напряжения с частотой нескольких кГц и могут измерять непосредственно линейное или угловое перемещение.
Датчики этого типа, с одной стороны, чувствительны к внешним электромагнитным полям, а с другой способны сами их индуцировать. Поэтому необходимо их экранировать.
Индуктивные датчики довольно дороги и сложны в обработке снимаемых сигналов, требуют запитки стабильным синусоидальным напряжением, но зато практически не зависят от атмосферных условий, пригодны к использованию в условиях чрезвычайно агрессивной среды, имеют высокое время наработки на отказ, дают очень высокую точность и линейность.Литература1. А.К.Криштафович, В.В.Трифонюк. Основы промышленной электроники. - М.: Высшая школа, 1985
2. А.К.Касаткин, М.В.Немцов. Электротехника, 4-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1983
3. А.Г.Морозов. Электротехника, электроника, импульсная техника. - М.: Высшая школа, 1987
4. Под ред. Б.В.Тарабрина. Справочник по интегральным микросхемам. - М.: Энергия, 1980
5. Ж.Марше. Операционные усилители и их применение. - М.: Энергия, 1985
6. Л.П. Хьюлсман “Теория и расчет активных RC цепей” М.: “Связь” 1973г.
|
