2.3 Электродвигатель (эд)

Выбран асинхронный двигатель марки АИР132S6 (ТУ 16-525/511-84) с параметрами:

• частота вращения

• номинальная мощность

• число полюсов

• скольжение

• КПД

• номинальное напряжение

• момент нагрузки на валу электродвигателя

• масса

• срок службы до списания не менее 15 лет

• установочный ресурс между операциями восстановления (замена подшипников и обмотки) не менее 20000 ч.

• вероятность безотказной работы за 20000 ч. не менее 0,9

Этот двигатель может быть использован для прокатного оборудования.

Передаточная функция электродвигателя имеет вид:

(4)

где

- коэффициент передачи двигателя и определяется по формуле (5)

- отражает конструктивные особенности двигателя и включает в себя, как правило, электромеханические и механические характеристики ЭД (размеры ротора, статора; момент инерции ротора, материал сердечника статора, количество полюсов статора или ротора)

(5)

(6)

Р_н – мощность двигателя, [Вт];

n – число полюсов;

М_н – момент нагрузки на валу, [Н·м]

(7)

2.4 Редуктор

Выбран с учетом необходимости снижения частоты вращения на валу электродвигателя.

Так как на выходе электродвигателя мы имеем частоту вращения , а нам необходимо получить на входе барабана , то необходимо выполнить редуктор с передаточной функцией

(8)

(9)

2.5 Усилитель (УС).

На заказ выполняется электронный усилитель, предназначенный непосредственно для данной ЛСУ.

Передаточная функция электронного усилителя имеет вид

(10)

Так как на вход усилителя подается напряжение 5В, а на вход электродвигателя необходимо падать 380В, то коэффициент усиления будет равен:

- коэффициент усиления

(11)

(12)

2.7 Микропроцессор (МП)

Выбран однокристальный микропроцессор серии КР180ВМ1А. Это шестнадцатиразрядный, имеющий фиксированный набор (систему) команд, совместимую с системой команд ЭВМ. Микропроцессор осуществляет обработку как внешних, так и внутренних прерываний и организует обмен информацией между микропроцессором и внешними устройствами. В микропроцессоре используются регистровая, косвенно-регистровая, автоинкрементная, косвенно-автоинкрементная индексная, косвенно-индексная виды адресаций.

Технические данные микропроцессора КР180ВМ1А:

Напряжение питания…………………………………………………5В5%

Разрядность обрабатываемых команд……………………………………16

Число выполняемых команд………………………………………………68

Максимальный объем памяти……………………………………. 64 Кбайт

Число уровней прерывания………………………………………………….4

Быстродействие……………………………………………..….500 тыс. оп./с

Максимальная тактовая частота………………………………….…4,7 МГц

Максимальный потребляемый ток……………….…………………...0,24 А

Максимальная потребляемая мощность…………………………….. 1,2 Вт

Передаточную функцию микропроцессора принимаем равной единице:

W_мп(p) = 1 (13)

3 РАСЧЕТ ДАТЧИКА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

3.1 Датчик обратной связи (ДОС)

Любая система автоматического управления и контроля содержит в качестве функционально необходимого элемента датчик, служащий для получения информации о состоянии объекта управления. Таким образом, датчик представляет собой устройство, осуществляющее измерение действитель­ного значения управляемой или контролируемой величины и преобразование этого значения в сигнал, наиболее прием­лемый для дальнейшей его передачи по каналу управления. Государственная система приборов (ГСП) предусматривает унификацию выходных сигналов датчиков, состоящую в том, что для датчиков электрической ветви ГСП в качестве выходных величин приняты регламентированные ГОСТ 9895—61 электрические сигналы постоянного или пере­менного тока.

ДОС состоит из датчика угловых скоростей (ДУС) и делителя напряжения (ДН).