![]() 978 63 62 |
![]() |
Сочинения Доклады Контрольные Рефераты Курсовые Дипломы |
РАСПРОДАЖА |
все разделы | раздел: | Радиоэлектроника |
Управляемый микроконтроллером выпрямитель | ![]() найти еще |
![]() Молочный гриб необходим в каждом доме как источник здоровья и красоты + книга в подарок |
По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. На тонкую проволоку или сетку, которая называется коронирующим проводом, подается высокое напряжение, в результате чего вокруг нее возникает светящаяся ионизированная область (корона). Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, который отражается от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. Таким образом на фотобарабане получается копия будущего отпечатка. На следующем этапе с помощью другого барабана (девелопера) на фотобарабан наносится тонер мельчайшая красящая пыль на основе графита. Под действием статистического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют изображение на нем. Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану и получает статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных на барабане точек
Задание на курсовой проект Спроектировать управляемый выпрямитель по трёхфазной мостовой схемы и управляемый микроконтроллером, обладающий следующими параметрами: Область регулируемого напряжения10 – 250 В; Максимальный выпрямленный ток75 А; Схема выпрямления3-х фазная, мостовая; Силовые выпрямляющие элементыоптотиристоры; Схема управлениямикроконтроллерная; Аннотация Задачей данного курсового проекта является разработка управляемого выпрямит большой мощности, обладающего высоким КПД и высокой точностью и стабильностью управляемого напряжения. Пояснительная записка к курсовому проекту состоит из теоретической и собственно проектной части. Теоретическая часть включает в себя обзор стандартных схем построения управляемых выпрямителей, описаны достоинства и недостатки каждой схемы. Проектная часть содержит принципиальную схему управляемого выпрямителя с ее обоснованием и расчетом. . Содержание Введение.6 Управляемые выпрямители7 Однофазный управляемый выпрямитель7 Однофазный управляемый выпрямитель со средней точкой7 Однофазная мостовая схема управляемого выпрямителя8 Трёхфазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом8 Мостовой трёхфазный управляемый выпрямитель8 Описание работы схемы9 Управление выпрямителем и контроль10 Расчёт параметров силового трансформатора11 Выбор вентилей12 Расчет температуры нагрева вентиля13 Регулировочная характеристика преобразователя14 Расчёт системы управления тиристорами16 Расчёт параметров компонентов схем питания.17 Выбор микроконтроллера и расчёт параметров его периферийных устройств18 Заключение20 Список использованной литературы21 Приложение22 Введение.
В ВПУ обоих видов вентиль переводится в состояние высокой проводимости (отпирается) управляющим сигналом при наличии соответствующих потенциалов на его силовых электродах. В состояние низкой проводимости вентиль переводится (запирается) либо в результате снижения напряжения источника питания (в ВПУ с естественной коммутацией), либо дополнительным воздействием коммутирующего устройства (в ВПУ с искусственной коммутацией). Схема простейшего ВПУ — выпрямителя— показана на рис. 1, а . Изменяя момент отпирания управляемого вентиля, соединённого последовательно с нагрузкой, можно менять среднее значение приложенного к нагрузке выпрямленного напряжения (фазовое регулирование, рис. 1, б ). Изменяя частоту подачи управляющих импульсов, также можно менять среднее значение выпрямленного напряжения (импульсное регулирование, рис. 1, б ). В ВПУ с естественной коммутацией вентиль запирается тогда, когда протекающий через него ток уменьшается до нуля. В ВПУ с искусственной коммутацией вентиль может быть заперт коммутирующим устройством в любой момент времени (кривая изменения напряжения на нагрузке изображена на рис. 1, г )
Министерство ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Воронежский Государственный Университет Физический факультет № кафедральной регистрации б) дип панель DIP2x10.1 для МК серии A 90S1200 A 90S2313. Вспомогательные платы позволяют макетировать проектируемое устройство, управляемое микроконтроллером, не подвергая нежелательным механическим воздействиям сам программатор и микросхему контроллера. Вспомогательные платы соединяются с общей платой через дополнительные разъемы, что позволяет более прагматично использовать имеющиеся порты (выводы) МК. Питание программатора обеспечивается от внешнего блока стабилизированного питания МС9011.02 с выходным напряжением Vcc= 5В при максимальном токе нагрузки Iн=1.5А. Рис. 3.16. Принципиальная схема макета программатора. На рис 3.16. приведена принципиальная схема макета программатора для последовательного программирования МК серии A 90S1200 и A 90S8515 через параллельный (LP ) порт компьютера. Подсоединение к компьютеру осуществляется с помощью кабеля подключения изображенного на рис. 3.17. Соединительный кабель для подключения макета программатора к параллельному (LP ) порту компьютера состоит из двух разъемов DB25F и BH10.1 и двух шлейфов по 26 и 10 жил соединенных между собой согласно таблице 3.1. и таблице 3.2. Разъем DB25F (штырь) подсоединяется к параллельному (LP ) порту компьютера, а BH10.1 (гнездо) к разъему BH10.2 (штырь) на макете программатора (см. рис. 3.16). Рис. 3.17. Кабель подключения макета к LP порту компьютера.Таблица № 3.1. Соответствие номера контакта разъема DB25F и порядкового номера 25 жильного шлейфа.
Выпрямитель тока, Инвертор) или в качестве управляемых разрядников в импульсных устройствах. Р. в. состоит из герметичной (обычно металлической) оболочки и находящихся внутри неё ртутного катода, основного (графитового или стального) анода и дополнительных электродов, таких как управляющая сетка, деионизационный фильтр, анод возбуждения, зажигатель. Давление остаточного газа внутри оболочки Р. в. составляет 10-2—10-3 н/м2. Источником электронов в нём служит небольшая часть поверхности катода — так называемое катодное пятно. В ту часть периода переменного напряжения, когда Р. в. обладает высокой проводимостью, между катодом и основным анодом горит самостоятельный дуговой разряд в ртутных парах, образующихся в результате испарения ртути катода. По методу управления моментом зажигания дугового разряда Р. в. делят на игнитроны и экситроны, по величине рабочего напряжения на основном аноде — на низковольтные (как правило, до 5—10 кв) и высоковольтные (обычно свыше 50 кв). Лит.: Каганов И. Л., Ионные приборы, М., 1972. Л. Ю. Абрамович
Входные аналоговые сигналы подаются на входы аналогового мультиплексора A S, управляемого микроконтроллером МС. С выхода мультиплексора, через широкополосный усилитель сигнал подаётся на вход блока компараторов CPM, также усиленный сигнал подаётся на вход схемы автоматического переключения полярности опорного напряжения AuS. Со схемы источника опорного напряжения Uc опорное напряжение подаётся на блок резисторных делителей с аналоговыми ключами RLi и далее на другой вход блока компараторов. С выхода блока компараторов цифровой код, эквивалентный входному измеряемому сигналу, по команде микроконтроллера MC записывается в регистр RG, из которого считывается микроконтроллером для обработки и передачи внешним устройствам. 1.4 Техническое обоснование выбора компонентов схемы. В этом разделе рассматривается выбор компонентов для исполнения АЦП на дискретных элементах. Фирмы занимающиеся производством полупроводниковых компонентов предоставляют широкий выбор быстродействующих полупроводниковых элементов: аналоговые ключи, широкополосные операционные усилители, компараторы и т.д. К сожалению, отечественная промышленность не производит компоненты с необходимыми параметрами, поэтому в разработке использована продукция зарубежных производителей.
Основная схема однополупериодного магнитного усилителя Рамея приведена на рис.10. Сердечник с ППГ имеет две обмотки: рабочую и управляющую. Работу усилителя лучше всего рассмотреть отдельно в два полупериода. В персвом полупериоде (рабочем) ток проводит выпрямитель D2, благодаря чему сердечник насыщается. В последующем управляющем полупериоде выпрямитель в цепи нагрузки не проводит тока, а во входной цепи проходит ток, определяемый разностью напряжений, который перемагничивает сердечник из состояния насыщения в обратном направлении. В следующем рабочем полупериоде сердечник намагничивается опять, и, как только он насытится, в остаток полупериода через нагрузку проходит полный ток. Если на входе нет напряжения, то сердечник всегда перемагничивается из одного состояния насыщения в обратное и через нагрузку проходит лишь незначительный намагничивающий ток. При полном входном напряжении, которое может быть переменным или постоянным, а также иметь форму отдельного импульса, сердечник все время остается насыщенным и через нагрузку в течение всего рабочего полупериода проходит полный ток.
Подобная технология печати применяется в ксероксах. Принтеры фирм HP и QMS, например, используют механизм печати ксероксов фирмы Ca o . Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной. Отклоняющее Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд.Отклоняющее зеркалоРис. 2.2 Функциональная схема лазерного принтераэффекта в этих точках изменяется электрический заряд.
Во всех этих случаях контроллер мну отключается. По этому нет смысла учитывать эти режимы при проектировки системы управления. 2.6 Уточнение и изменение конструкции МНУ в соответствии с задачами управления и идеологий проектируемой системы управления Чтобы реализовать современную микропроцессорную процессорную систему управления придется несколько изменить конструкцию установки. В первую очередь это касается конструкции и числа и места расположения датчиков. Это связано с тем, что управление всей установкой, всеми процессами в ней будет осуществляться централизовано по программе микроконтроллером. Вся информация от датчиков стекается в микроконтроллер и на основании управляющего алгоритма и полученных от датчиков данных здесь формируются все управляющие сигналы. Главные изменения затронут конструкцию гидроаккумулятора потому, что нам придется отказаться от механического поплавкового регулятора уровня в баке как в классической системе управления МНУ. Чтобы реализовать этот регулятор в соответствии с нашей общей концепцией проектирования системы управления на основе управляющего микроконтроллера необходимо ввести электромагнитный воздушный клапан который будет открываться по сигналу контроллера и впускать воздух для восстановления уровня в ГА.
Частотные преобразователи помогают эффективно решить проблему необоснованного перерасхода – когда давление в трубах нормализуется, инвертор автоматически снижает момент на валу насоса, экономя при этом до 30 % энергии. 1.4 Принцип работы инвертора 1.4.1 Принцип широтно-импульсного (ШИМ) управления и формирования выходного напряжения в электроприводах асинхронных двигателей U, f – входные напряжение и частота; OU A – аналоговый выход; OU D – цифровой выход; I A - аналоговый вход; I D – цифровой вход; УПР – внешнее управление; ПДУ – пульт дистанционного управления; ДУ – дистанционное управление; АД – асинхронный двигатель; ПЧ – преобразователь частоты; СУ – система управления; ПУ – пуль управления; БВ – блок включения управления тиристоров; В (УВ) – выпрямитель (управляемый выпрямитель); ФИ – усилитель – формирователь; БТ – блок тормозной; Ф1,Ф2,Ф3 – фильтр; ПКА – блок выходных программ; ВБ – блок вентиляторов; ИП – многоканальный источник питания; Д – блок датчиков; ДН, ДТ – блок защит; МК – программный микроконтроллер; ДЧВ – датчик частоты вращения; РА – блок линейной автоматики; ИРПС – каналы интерфейсной связи.
С микроконтроллера сигнал поступает в ЭВМ. После обработки поступившего сигнала в соответствии с заданным алгоритмом ЭВМ вырабатывает задание для микроконтроллера, при этом в системе предусмотрен переключатель ПМОФ-45 (поз.1-5), позволяющий подавать задание на микроконтроллер либо с ручного задатчика РЗД-22 (поз. 1-4), либо с ЭВМ. Заданное значение индуцируется миллиамперметром М1730 (поз.1-6) и поступает на вход микроконтроллера. На основании полученного задания микроконтроллер вырабатывает управляющее воздействие, которое с выхода микроконтроллера поступает на БРУ-32 (поз.1-7), затем на пускатель ФЦ-0611 (поз.1-8) и на исполнительный механизм МЭО-250/63 (поз.1-9), который управляет клапаном подачи природного газа в горн (поз.1-10). Кроме того на микроконтроллер заводится сигнал о положении регулирующего органа. Регулирование можно осуществлять в трех режимах: автоматическом режиме – когда заданное значение поступает с ЭВМ; режиме локальной автоматики – когда заданное значение поступает с задатчика, если ЭВМ выйдет из строя или с ней будет нарушена связь; режиме ручного управления – когда микроконтроллер выходит из строя и управляющее воздействие подается с помощью блока ручного управления. 2. Разработка контура регулирования законченностью процесса спекания Не менее важным является контур автоматического контроля и регулирования законченностью процесса спекания на агломашине.
Приспособление относится к стендам послеремонтного испытания электродвигателей. Стенд работает следующим образом: подлежащий испытанию электродвигатель устанавливают на раму 3 и подключают к электрической цепи стенда. Вал двигателя нагружают с помощью блок-механической нагрузки 4. С помощью узла выбора работ 12 выбирают вид работ, нажимают на кнопку пуска узла 12. При этом с одного из выходов узла 12 сигнал подаётся в узел 9 установок выходного напряжения, в котором автоматически устанавливается выходное напряжение. Для выбора выходного напряжения используют выпрямитель 8, узел 9, нуль-орган 10 и источник стабилизированного напряжения 7, служащий опорным напряжением. С выхода силового трансформатора и его стабилизированного источника 7 сигнал подаётся на нуль-орган 10 для сравнения сигналов управляющего и опорного. В результате в нуль-органе 10 формируется сигнал управления приводным двигателем силового трансформатора 1, который в зависимости от знака разности сравниваемых сигналов меняет направление вращения ротора силового трансформатора 1.
В данном примере, микроконтроллер AVR выступает в роли «ведущего», а Da aFlash в роли «ведомого». SPI интерфейс A 90S8535 определён как альтернативная функция Por B (PB0 PB4). В данном примере, управляющие сигналы для Da aFlash являются также настроечными на Por B (PB0 PB2 и PB4). Для установок «ведущего», сигналы Serial Clock(SCK), Mas er Ou /Slave I (MOSI), Chip Selec (#CS), Wri e Pro ec (#WP) и Rese (#RS ) являются выходами, тогда как Mas er I /Slave Ou (MISO) и Ready/Busy(RDY/#BSY) являются входами. Состоянием по умолчанию Por B является: всех выходы в высоком состоянии, а на всех входах - внутренние нагрузочные резисторы. АЦП A 90S8535 подключено к Por A. Поэтому Por A определён как вход в высокоимпедансном состоянии. Por С служит в качестве входа для кнопок. . ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА Микропроцессор MCU (A 90S8535) управляет через порт В работой FLASH - памяти DD1 Так как в процессоре имеется аппаратная поддержка SPI протокола, то микросхема памяти, работающая по этому протоколу непосредственно подключается к выводам микроконтроллера DD2 miso, mosi, sck.
В этом случае порт ввода/вывода может быть использован для связи микроконтроллеров с целью организации обмена данными по параллельному интерфейсу, а сам микроконтроллер EURO Chip выполняет только коммуникационные функции. Для реализации сетевых функций микроконтроллера служит 5-выводной коммуникационный порт, управляемый процессором, обслуживающим два нижних уровня сетевого протокола. С целью сопряжения микроконтроллера с физическим каналом связи, к коммуникационному порту подключаются приемопередатчики в соответствии с выбранным типом канала связи. 1.5.1. Основные характеристики микроконтроллеров EURO Chip. Количество микропроцессоров в кристалле - 3, типа MC143120. Уникальный 48-битный код ( EURO ID). EEPROM, ROM и RAM память.11 двунаправленных линий ввода/вывода. 2 16-битных таймера/счетчика. 5 линий коммуникационного интерфейса. Микроконтроллеры EURO выпускаются в 64 выводном QFP ( EURO 3150) и 32 выводном SOIC корпусах ( EURO 3120xx ). Производитель Наименование EEPROM RAM ROM Mo orola MC143120B1DW 0.5K 1K 10K MC143150B1FU 0.5K 2K Нет MC143120E2 2K 2K 10K oshiba MP 3120B1F 0.5K 1K 10K MP 3150B1F 0.5K 2K Нет MP 3120E1 1K 1K 10K Промышленно выпускаемые в стандарте LO WORKS приемопередатчики обеспечивают организацию следующих типов каналов связи: линейного, свободной топологии, RS-485, радиочастотного, элекросетевого и т.д. Скорость передачи данных в каналах, в зависимости выбранного типа канала, обеспечивается в диапазоне 330 бит/с – 1.25 Mбит/c. Для сопряжения каналов связи различных типов могут применяться специальные маршрутизаторы, построение которых основано на применении двух микроконтроллеров EURO , связанных по параллельному интерфейсу порта ввода/вывода, и имеющих собственные приемопередатчики, соответствующие характеристикам типов сопрягаемых каналов.
В этом случае ЭВМ представляет оператору всю необходимую информацию для управления технологическим процессом при помощи дисплеев, на которых данные могут высвечиваться в цифровом виде или в виде диаграмм, характеризующих ход процесса, могут быть представлены и технологические схемы объекта с указанием состояния его частей. ЭВМ может также "подсказать" оператору некоторые возможные решения. Чем сложнее объект управления, тем производительнее, надежнее, требуется для АСУ вычислительная машина или управляющий контроллер. Чтобы избежать все все увеличивающегося наращивания мощности ЭВМ сложные системы стали строить по иерархическому принципу. Как правило, в сложный технологический комплекс входит несколько относительно автономных агрегатов, например, в энергоблок тепловой электростанции входит парогенератор (котел), турбина и электрогенератор. В иерархической системе для каждой составной части создается своя локальная система управления, как правило, автоматическая на базе однокристальных микроконтроллеров. Теперь, чтобы все части работали как единый энергоблок, необходимо скоординировать работу локальных систем. Это осуществляется персональной ЭВМ, устанавливаемой на пульте управления блоком.
По спектральному составу пульсации ВУТ соответствует требованиям аппаратуры МТ 20, 25. В разделах настоящего технического описания излагаются только те особенности схемы ВУТ, которые свойственны данному ВУТ, а также приводится описание конструкции ВУТ, поскольку она имеет существенные отличия. 2.2. Силовая часть В ВУТ для преобразования переменного тока в постоянный применена 12- фазная схема выпрямления с параллельным включением двух полностью управляемых (симметричных) трехфазных мостовых схем (6-фазных) на тиристорах через уравнительный дроссель. Регулирование и стабилизация выпрямленных напряжении и тока осуществляется изменением момента включения тиристоров, т. е. изменением его угла регулирования а. Для получения заданных выходных параметров угол регулирования а изменяется в определенных пределах: от аmi до аmax. Отпирание тиристоров двух 6-фазных схем выпрямления осуществляется от управляющих сигналов, создаваемых системой управления. Силовая часть ВУТ (собственно выпрямитель) состоит из трансформаторов тока ТA1.ТA10, двух силовых трансформаторов ТV1 и ТVЗ, двух тиристорных .мостов VТ1.VТ6 и VТ14.VТ19, собранных по схеме Ларионова (трехфазная мостовая схема выпрямления), уравнительного дроселя L1 и L2 и фильтровых конденсаторов С4.С9 и С40 по С51. Каждая 6-фазная схема выпрямления состоит их силового трансформатора ТV1 (ТV3) и тиристорного моста V'Т1.VТ6 (VТ14.VТ19). Вторичные обмотки силовых трансформаторов VТ1 и VТЗ соединенных в треугольник и подключенных к основному трехфазному выпрямительному мосту на тиристорах.
Так как схема относится к семейству нулевых схем преобразователей, то необходимо использование трансформатора с выводом «нулевых» точек от двух вторичных обмоток. Необходимость в использовании трансформатора объясняется еще тем, что преобразователь будет работать в промышленных условиях со стандартным допуском напряжения питания . Для выбора основных элементов силовой схемы (трансформатора, тиристоров) управляемого выпрямителя воспользуемся расчетными соотношениями (таб. 1). Таблица 1. Расчетные соотношения для условно-шестифазной схемы выпрямления. Примечание: величины в скобках для идеального выпрямителя без потерь. Выбор тиристоров. Основными параметрами по выбору полупроводникового прибора для данного преобразователя являются: – предельный средний ток тиристора при соответствующей температуре; – действующее значение тока через прибор; – повторяющееся напряжение; – критическая скорость нарастания прямого тока; – критическая скорость нарастания прямого напряжения и др. Данный тиристор относится к разряду оптронных (оптотиристор). Кремниевый диффузионный типа p- -p- . Два полупроводниковых элемента: кремниевый фототиристор и арсенид галлиевый излучающий диод объединены в одну конструкцию.
Погрешность при этом будет равна ?max=(0,001/1) 100% =0,1%. Это и будет максимальная погрешность АЦП. Для того чтобы погрешность не превышала данное значение, необходимо чтобы при любом значении входного сигнала, на АЦП поступала импульсная последовательность, амплитуда которой попадала бы в диапазон от 1 В до 2 В. Это можно реализовать при помощи управляемых усилителей УУ1-УУ3 коэффициенты передачи которых устанавливаются цифровым кодом с процессора. Для обеспечения заданного динамического диапазона используем три таких усилителя включённых каскадно. Коэффициент передачи каждого может быть равен 1, 2, 4, 8. Тогда диапазон изменения коэффициента передачи всех трёх усилителей изменяется от 1 до 29=512. Управление коэффициентами усиления микросхем DA3 – DA5 осуществляет микроконтроллер DD1 типа A 90S1200 фирмы A mel. Для сжатия динамического диапазона сигнала используется дискретная система автоматической регулировки усиления (АРУ), анализирующая сигнал на выходе последнего усилителя и осуществляющая переключение коэффициента усиления, если уровень этого сигнала выходит за пределы диапазона 1 - 2 вольта.
![]() | 978 63 62 |