Содержание
В
ведение…………………………………………………..………………..4
1. Общая часть……………………………………………...………………5
1.1 Разработка технического задания…………………………...………...5
1.2 Разработка электрической структурной схемы устройства…………6
1.3 Выбор элементной базы…………………………...…………………...7
1.4 Разработка схемы электрической принципиальной устройства…...10
1.5 Разработка схемы электрической принципиальной
макета устройства…………………………..…………………………….12
2. Специальная часть…………………..………………………………….14
2.1 Разработка алгоритма работы устройства……………….………….14
2.2 Разработка и отладка программного обеспечения устройства……15
Заключение……………..…………………………………………………17
Список использованной литературы и источников………………..…...18
Приложения:
Приложение А
Схема электрическая структурная КП 260507.18КСЭ964.01 Э1 2021
Приложение Б
Схема электрическая принципиальная
КП 260507.18КСЭ964.01 Э3 2021
Приложение В
Схема электрическая принципиальная макета
КП 260507.18КСЭ964.02 Э3 2021
Введение
В современном мире для реверсирования двигателей постоянного тока существует большое количество электромеханических устройств. Наиболее распространенными из них являются электромеханические реле. Эти устройства имеют относительно большие габариты и массу, низкую износостойкость и надежность работы. С развитием технологий полупроводниковых приборов вместо электромеханических устройств для реверсирования используют электронные блоки управления, которые имеют сравнительно небольшие размеры, высокую надежность работы, быструю коммутацию и не подвержены механическому износу.
Для действующих электромеханических устройств производится модернизация, заключающаяся в частичной замене электромеханической части на электронную.
Целью данного курсового проекта является один из вариантов модернизации устройства реверсирования двигателя постоянного тока с применением современных методов, основанных на использовании электронного блока управления. Электронный блок управления, по сравнению электромеханическими реле, имеет невысокую стоимость, малые размеры, малое энергопотребление, высокую надежность и стабильность работы.
1 Общая часть проекта
Разработка технического задания
Схема исходного варианта и её описание представлена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 – Схема исходного варианта устройства реверсирования двигателя постоянного тока
Включением рубильника QS подготавливают схему к пуску электродвигателя к работе. Пуск двигателя для работы и направления «Вперед» производится нажатием кнопки SB2. При нажатии первый контактор направления KM1 сработает и замкнёт главные контакты КМ1.1, КМ1.2 в якорной цепи двигателя М, подключая его к сети. По якорной обмотке потечёт ток, создавая вращающий момент на валу двигателя в направлении «Вперед».
Для осуществления реверса двигателя необходимо сначала обесточить KM1.
Нажатием кнопки SB1 обесточивается контактор КМ1 и, размыкая свои главные контакты КМ1.1, КМ1.2, отключает двигатель от сети, чем вызывает его остановку. Нажатием на кнопку SB3 включаем второй контактор направления КМ2, который замкнет свои главные контакты КМ2.1, КМ2.2 в якорной цепи. В результате, по якорной обмотке пойдет ток противоположного направления.
В соответствии с заданием на курсовой проект будет произведена модернизация данного устройства и разработан электронный блок управления для осуществления управления двигателем постоянного тока.
Электронный блок управления будет подавать сигналы управления для открытия ключей, которые будут подавать напряжение питания на маломощные электромеханические реле для замыкания соответствующих контактов для подачи питания на контакторы. Контакторы будут осуществлять реверс ДПТ.
С помощью кнопок “Вперед” и “Назад” будет происходить управление двигателем. Для защиты двигателя от перегрузок используется датчик перегрузки с сигнальной лампой. В случае перегрузки двигателя, контакт датчика будет размыкать свои контакты и отключать его от сети и подавать сигнал о перегрузке через светодиод. Кнопкой “Стоп” будет осуществляться остановка двигателя.
1.2 Разработка схемы электрической структурной устройства
Схема электрическая структурная устройства представлена в приложении А. Ниже дано описание данной схемы.
Работает устройство следующим образом. После подачи питания на электронный блок устройство переходит в дежурный режим, индикатор ИНД3 сигнализирует о положении двигателя в положении «Стоп». Для вывода электронного блока из дежурного режима необходимо нажать на кнопку SB1 или SB2.
При нажатии кнопки SB1 “Вперед” на вход 1 электронного блока (ЭБ) подается управляющий сигнал и, после его обработки, ЭБ формирует на выходе 1 напряжение для открытия ключа К1. Ключ K1 получает питающее напряжение Uп и напряжение сети Uс, через него, подается на контактор КМ1, который замыкает контакты КМ1.1, КМ1.2. ДПТ подключается к сети и начинается его разгон и вращение в одну сторону. Индикатор ИНД1 сигнализирует об этом. Гаснет индикатор ИНД2, ИНД3 и далее ЭБ среагирует только на кнопку SB3 «Стоп» и на срабатывание контакта датчика перегрузки КА1.1.
При нажатии кнопки SB3 “Стоп” на вход 3 электронного блока подается управляющий сигнал и ЭБ формирует на выходе 3 сигнал снятия питания с ключей К1 и К2. Ключи K1, K2 и контакторы KM1, KM2 будут отключены от питания. Контакты КМ1.1, КМ1.2, КМ2.1, КМ2.2, разомкнутся. Двигатель будет отключен от сети. Произойдет остановка двигателя. Индикатор ИНД3 сигнализирует об этом. Сформируется задержка в 2 секунды. Гаснут индикаторы ИНД1, ИНД2 и далее ЭБ среагирует только на кнопки SB1 “Вперёд” и SB2 “Назад”.
При нажатии кнопки SB2 “Назад” на вход 2 электронного блока подается управляющий сигнал и, после его обработки, ЭБ формирует на выходе 2 сигнал для открытия ключа К2. Ключ K2 получает питающее напряжение Uп и напряжение сети Uс, через него, подается на контактор КМ2, который замыкает контакты КМ2.1, КМ2.2. ДПТ подключается к сети обратной полярностью и начинается его разгон и вращение в обратную сторону. Индикатор ИНД2 сигнализирует об этом. Гаснут индикаторы ИНД1, ИНД3 и далее ЭБ среагирует только на кнопку SB3 «Стоп» и на срабатывание контакта датчика перегрузки.
Для защиты ДПТ от перегрузок ко входу 4 подключён контакт датчика перегрузки. При перегрузках двигателя, ЭБ будет формировать сигналы для снятия питания с кнопок SB1 “Вперёд” и SB2 “Назад” и подаст питание на выход 4. Индикатор ИНД4 на выходе 4 будет сигнализировать об этом.