ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 114
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
К140УД7
IВХ=
400
нА
PRП=
I
2¿RП=
(
400⋅10−9)
2¿43⋅103=
6,
88⋅10−9Вт.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125.
80
3.
2
Расчёт
электрической
схемы
регулятора
Для
настройки
контура
тока
и
скорости
необходимо
применять
регуляторы,
схемы
которых
могут
быть
реализованы
на
ОУ.
Расчёт
электрической
схемы
регулятора
контура
скорости
1.
Схема
ПИ-
регулятора
представлена
на
рисунке
3.
2.
Формулы
для
расчета
ПИ-
регулятора
представлены
ниже.
W
ПИ(
s)
=
−
КПИ(
ТПИs+
1)
ТПИs
(
3.
1)
ТПИ
=
ТРС
=
ROCCOC
(
3.
2)
КПИ=
К
РС=
ROC
R1
;
(
3.
3)
Рисунок
3.
2
–
ПИ-
регулятор
2.
Выбираем
значение
емкости
СОС
в
диапазоне
от
единиц
нанофарад
до
единиц
микрофарад,
выбрав
его
из
стандартного
ряда
81
СОС
=
0,
12
мкФ.
3.
По
формуле
(
3.
2)
определяем
значение
сопротивления
обратной
связи
ROC=
Т
РС
СОС
=
0,
08
0,
12⋅10−6
=
66,
67
кОм
;
Выбираем
стандартный
номинал
68
кОм.
Расчет
мощности,
рассеиваемой
на
резисторе
RОС,
производится
аналогично.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125.
4.
По
формуле
(
3.
3)
рассчитываем
значение
сопротивления
R1
R1=
ROC
K
PC
=
68⋅10
3
19,
53
=
3481,
82
Ом
.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125
со
стандартным
номиналом
3,
9
кОм.
Сопротивление
резистора
R1
определяет
входное
сопротивление
регулятора,
поэтому
его
величина
должна
быть
примерно
на
порядок
больше
выходного
сопротивления
предшествующего
блока
(
на
практике
его
значение
должно
находиться
в
диапазоне
от
нескольких
десятков
килом
до
одного-
двух
мегаом)
.
Если
это
условие
не
выполняется,
то
необходимо
задать
меньшее
значение
емкости
конденсатора
СОС
и
заново
пересчитать
сопротивления
резисторов
ROC
и
R1.
5.
Рассчитываем
величину
сопротивления
резистора
RП
82
RП=
R1
/
/
RОС=
R1⋅RОС
R1+
RОС
=
3,
9⋅68
3,
9+
68
=
3
,
69кОм.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125
со
стандартным
номиналом
3,
9
кОм.
Расчёт
электрической
схемы
регулятора
контура
тока
1.
Задаемся
значением
емкости
СОС
в
диапазоне
от
единиц
нанофарад
до
единиц
микрофарад,
выбрав
его
из
стандартного
ряда
СОС
=
0,
33
мкФ.
2.
По
формуле
(
3.
2)
определяем
значение
сопротивления
обратной
связи
ROC=
Т
РТ
СОС
=
0,
0042
0,
33⋅10−6
=
1272,
73
Ом
;
Выбираем
стандартный
номинал
1,
5
кОм.
Расчет
мощности,
рассеиваемой
на
резисторе
RОС,
производится
аналогично.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125.
4.
По
формуле
(
3.
3)
рассчитываем
значение
сопротивления
R1
R1=
ROC
K
PТ
=
1500
0,
005
=
300
кОм
.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125
со
стандартным
номиналом
330
кОм.
Сопротивление
резистора
R1
определяет
входное
сопротивление
регулятора,
поэтому
его
величина
должна
быть
примерно
на
порядок
больше
выходного
сопротивления
предшествующего
блока
(
на
практике
его
значение
должно
находиться
в
диапазоне
от
нескольких
десятков
килом
до
одного-
двух
мегаом)
.
Если
это
условие
не
выполняется,
то
необходимо
83
задать
меньшее
значение
емкости
конденсатора
СОС
и
заново
пересчитать
сопротивления
резисторов
ROC
и
R1.
5.
Рассчитываем
величину
сопротивления
резистора
RП
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125
со
стандартным
номиналом
1,
5
кОм.
Поскольку
для
реализации
ПИ-
регулятора
использована
инвертирующая
схема
включения
ОУ,
выходной
сигнал
оказывается
сдвинутым
по
фазе
относительно
входного
на
180
градусов.
Для
компенсации
этого
сдвига
по
фазе
необходимо
обеспечить
в
корректируемом
контуре
дополнительный
сдвиг
по
фазе
на
180
градусов
за
счет
последовательного
включения
с
регулятором
инвертирующего
усилителя
с
единичным
коэффициентом
передачи.
Однако
введение
дополнительного
каскада
ухудшает
устойчивость
системы
в
целом.
Поэтому
лучшим
вариантом
является
компенсация
сдвига
по
фазе
на
180
градусов
за
счет
других
каскадов
корректируемого
контура
(
например,
параллельного
сумматора)
,
выполненных
также
на
ОУ
в
инвертирующем
включении.
3.
3
Расчёт
электрической
схемы
параллельного
сумматора
Рассчитываем
элементы
электрической
схемы
параллельного
сумматора
в
контуре
скорости
(
рисунок
3.
3)
,
обеспечивающего
вычитание
выходного
сигнала
тахогенератора
(
сигнала
обратной
связи)
из
входного
сигнала
контура
скорости
UВХ
КС
(
задающего
воздействия)
84
RП=
R1
/
/
RОС=
R1⋅RОС
R1+
RОС
=
300⋅1,
5
300+
1,
5
=
1,
49кОм.
Рисунок
3.
3
–
Параллельный
сумматор
1.
Рассчитываем
величину
сопротивления
резистора
R1
−
,
определяющего
входное
сопротивление
параллельного
сумматора
по
инвертирующему
входу,
который
подключен
к
выходу
задающего
устройства.
R1
−≥10RВЫХ.
ЗУ=
10⋅1=
10
кОм,
где
RВЫХ.
ЗУ
=
1кОм
−
выходное
сопротивление
задающего
устройства.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125.
2.
Рассчитываем
величину
сопротивления
резистора
RОС,
исходя
из
требуемого
коэффициента
передачи
ОУ
по
инвертирующему
входу
K
П
−=
RОС
R1
−
=
1
.
85
RОС=
KП
−⋅R1
−=
1⋅10=
10кОм.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125.
3.
Рассчитываем
величину
сопротивления
резистора
R1
+
,
исходя
из
требуемого
коэффициента
передачи
ОУ
по
неинвертирующему
входу
K
П
+
=
RОС
R1
+
=
1
.
R1
+
=
RОС
KП
+
=
10
1
=
10кОм
.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125
с
ближайшим
стандартным
номиналом
10
кОм.
Рассчитываем
величину
сопротивления
добавочного
резистора
RП=
−RО=
RОС
1+
RОС
R1
−
−
RОС
R1
+
=
10
1+
10
10
−10
10
=
10кОм
.
Поскольку
рассчитанное
значение
добавочного
резистора
получилось
положительным,
то
сумматор
должен
содержать
только
резистор
RП.
Выбираем
резистор
типа
МЛТ−0,
125
с
ближайшим
стандартным
номиналом
10
кОм.
86
Рисунок
3.
4
–
Принципиальная
электрическая
схема
электропривода
постоянного
тока
с
системой
стабилизации
скорости
Выводы
по
главе
3
Разработаны
электрические
схемы
усилителя,
регулятора
контура
скорости,
регулятора
контура
тока,
параллельного
сумматора.
Произведен
расчет
данных
электрических
схем.
Рассчитаны
номиналы
элементов
электрической
схемы.
Разработана
принципиальная
электрическая
схема
электропривода
постоянного
тока
с
системой
стабилизации
скорости.
87
4
Функционально-
стоимостной
анализ
проекта
4.
1
Расчет
надежности
Расчет
проектируемого
устройства
оценивается
по
вероятности
безотказной
работы.
В
соответствии
с
требованиями
к
надежности
вероятность
безотказной
работы
должна
быть
не
менее
Р=
0,
98.
Надежность
устройства
в
целом
определяется
надежностью
его
отдельных
блоков,
элементов
и
узлов.
Обычно
элементы
в
системе
работают
в
условиях,
отличающихся
от
номинальных,
поэтому
к
лабораторным
значениям
интенсивности
отказов
введем
поправки,
учитывающие
на
интенсивность
отказов.
Этих
факторов
чрезвычайно
много,
а
информации
об
их
влиянии
на
надежность
недостаточно.
В
этом
случае
выделяют
несколько
основных
факторов,