Блок усилителя
Рис. 2.7 Блок усилителя
R3=330 Ом
VD1 – 1П5А-К Iпр = 10мА Uпр = 2В
VD2 – ФСК-2 Iсв=350мкА Rт=106 Ом Rт/Rсв=80
VТ2 – 2SC3854 IКmax =8 А UКmax =120 В h21э =50
VТ1 – КТ3117Б IКmax =400 мА UКmax =70 В h21э =100
R1 = 390 Ом, R2 = 2кОм, R4 = 1625 кОм
3.Блок реверса без изменения порядка переключения обмоток
Принцип работы этого блока системы управления заключается в следующем: при реверсе на вход коммутатора подается пачка высокочастотных импульсов. Частота импульсов выбирается такой, чтобы двигатель не успевал отрабатывать шаги; число импульсов =kТ-1. При этом после прохождения пачки коммутатор будет оставаться в состоянии, сдвинутом на один шаг назад, относительно исходного. В результате двигатель не успевает отрабатывать шаги с частотой высокочастотного генератора и после прохождения 9 высокочастотных импульсов коммутатор находится в состоянии на такт меньше того в котором находится двигатель. В этот момент происходит отработка шага назад т. к. пачка высокочастотных импульсов закончилась.
Найдем минимальное время троганья двигателя.
Исходные данные для расчета:
-
номинальное
напряжение,
-
конструктивный коэффициент двигателя,
-
сопротивление обмотки возбуждения,
-
индуктивность обмотки возбуждения,
-
момент сопротивления на валу двигателя,
-
частота низкочастотного генератора.
Расчёт параметров ВЧГИ и НЧГИ:
(1)
Выразим из формулы (1) tтр и подставим в неё уравнение (2) и (3):
Для низкочастотного генератора:
Для высокочастотного генератора:
Число импульсов, которое необходимо подавать на коммутатор при реверсе: k=kТ -1=9.
Распределитель можно собрать по следующей схеме ( Рис.3.1 ).
Рис.3.1 Схема распределителя импульсов
Схема имеет два входа «вперед» и «назад». При подаче разрешающего сигнала на вход «вперед» импульсы с НЧГ сразу проходят на выход через элементы DD3:B и DD4:A двигатель вращается вперед. При подаче разрешающего сигнала на вход «назад» сигналы с ВЧГ проходя через элемент DD3:C, складывается с сигналом НЧГ и проходят счетчик, а также на выход. После того как счетчик отчитает 9 импульсов, он запрещает прохождение дальнейших импульсов через элемент DD3.A. Счетчик обнуляется низким уровнем НЧГ после чего схема полностью готова к новому циклу работы.
Циклограмма работы распределителя импульсов приведена на рис.3.2
Рис.3.2 Циклограмма распределителя импульсов
4. Блок искусственного дробления шага
Блок искусственного дробления шага необходим, для того чтобы полюс двигателя при работе плавнее переходил от одной обмотки возбуждения к другой. Это можно осуществить, если прямоугольный импульс сделать ступенчатым (Рис.4.1).
Рис.4.1 Циклограмма дробления одного шага
Данную циклограмму можно осуществить с помощью схемы искусственного дробления шага (Рис.4.2). Выходя с коммутатора, импульс НЧГ разрешает прохождение импульсов ВЧГ на реверсивный счетчик и открывает транзистор VT8, разрешающий включение обмотки двигателя. Так как RS-триггер установлен в нуле, то сигнал с ВЧГ проходит на прямой вход счетчика. Счетчик, в зависимости от своих выходов Q, открывает транзисторы VT1-VT7, которые шунтируют сопротивления R1- R7. После того как счетчик досчитал до семи через элемент DD4:С проходит сигнал на установку RS-триггера в единицу. После этого сигналы с ВЧГ начинают поступать на обратный вход счетчика, а следовательно и комбинации открытия тиристоров меняются в обратном порядке. Сопротивления R8-R14 ограничивают токи базы транзисторов и должны выбираться по убыванию номинала с R8 до R14 соответственно.
Р
ис
4.2 Схема блока дробления шага
Рис.4.3 Циклограмма дробления шага пятифазной системы.
Рис 4.4 Схема реверсивного синхронного счетчика
Таблица №1
№ имп. |
Вых. счетчика |
Uбазы |
|
Результат |
|||||||||||
|
4 |
2 |
1 |
VT1 |
VT2 |
VT3 |
VT4 |
VT5 |
VT6 |
VT7 |
VT8 |
|
|||
НЧГ 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Нет питания |
|||
НЧГ 1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Все включены |
|||
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Выключен R1 |
|||
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Выключен R1-R2 |
|||
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Выключен R1-R3 |
|||
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Выключен R1-R4 |
|||
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Выключен R1+R5 |
|||
6 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Выключен R1-R6 |
|||
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Выключен R1-R7 |
|||
Расчёт параметров ВЧГИ:
,
т.к. за время
выдаст 32 импульса, то:
Д ля высокочастотного генератора:
Транзисторы VT1-VT7 выбираем по номинальному напряжению Uном=70В:
TO247AC Ukэ max = 100В, h21э min = 50
Выбор сопротивлений R8-R14 на примере расчета R8:
Возьмем сопротивления с R1 по R8 равные 10 Ом каждое, тогда при открытии транзистора VT1 ток обмотки возбуждения равен Iов = Uном/(R2+R3+R4+R5+R6+R7+Rов) = 70В/70 Ом = 1А. Зная параметры выбранного ранее транзистора(h21э = 50), можем рассчитать R8.
Iб = 1/50 = 20мА, тогда R8 = 5В/20мА = 250 Ом.
R9 = 217 Oм
R10 = 180 Ом
R11 = 140 Ом
R12 = 108 Ом
R13 = 70 Ом
R14 = 35 Ом