2.5 Обоснование схемотехнических решений и описание работы схемы электрической принципиальной. Описание работы электрической схемы

2.2 Описание и анализ работы электрической схемы

Схема электрическая принципиальная приведена на рисунке 1 приложения.

В устройство входят следующие функциональные узлы:

генератор импульсов на элементах DD1.1,DD1.2;
два двоичных делителя частоты на триггерах DD2.1,DD2.2;
узел формирования таблицы истинности на микросхеме DD3 и элементеDD1.3;
узел сравнения на микросхеме DD4;
узел питания ан микросхеме DA1.

Генератор импульсов с частотой около 20Гц формирует с помощью двух двоичных делителей частоты периодическую тестовую последовательность логических сигналов для формирования таблицы истинности логической функции двух входных переменных — 00, 01, 10, 11.Из этой тестовой последовательности образуются опорные сигналы логических функций 2И (элементDD3.1), 2ИСКЛ.ИЛИ (элементDD1.3) и 2ИЛИ (элементыDD3.2,DD3.3). Выбор функции осуществляется с помощью переключателяSB3, элементDD3.4 инвертирует сигнал функции, а инверсия функции выбирается переключателемSB4.

Одновременно тестовая последовательность с неинвертирующих выходов триггеров DD2.1, DD2.2подается на входы всех логических элементов (ЛЭ) проверяемой микросхемыDD5, размещенной в контактной панелиXS1. ТранзисторыVT1,VT2 усиливают ток низкого логического уровня до величины, достаточной для подключения четырех входов ЛЭ серий ТТЛ К155, К531 и др. РезисторыR4—R11защищают прибор и проверяемую микросхему при неправильном ее включении, исключают влияние неисправных (короткозамкнутых на выводы питания) входов микросхемы на другие входные цепи и дополнительно ограничивают величину ее входных токов.

Выходные сигналы с проверяемых ЛЭ микросхемы DD5подаются на входы ЛЭ сравнения микросхемыDD4. РезисторыR13—R16 проверяют нагрузочную способность выходов DD5(для микросхем КМОП) и необходимы для проверки ЛЭ с выходами типа "открытый коллектор" (ТТЛ). На другие входы ЛЭ сравнения поступает опорный сигнал выбранной логической функции с переключателя SB4,а к выходам ЛЭ сравнения подключены светодиодыHL1—HL4, причем токоограничивающие резисторы для светодиодов не нужны, поскольку выходной ток микросхемыDD4 ограничен на уровне нескольких миллиампер.

При равенстве проверяемого и опорного логических сигналов выходной сигнал ЛЭ сравнения равен нулю и светодиод не светится. Если же проверяемый и опорный сигналы различны, то соответствующий ошибочному проверяемому сигналу ЛЭ сравнения высоким выходным уровнем включает светодиод, индицируя неисправность данного ЛЭ (точнее, отличие логической функции элемента от опорной). При полностью исправной микросхеме DD5все светодиоды погашены, а при ошибке хотя бы в одном ЛЭ будет мигать или постоянно светиться один или несколько светодиодов, сигнализируя о неисправности. Таким образом, данный логический тестер позволит выявить один неисправный ЛЭ при остальных годных, что может оказаться полезным в радиолюбительской практике.

В результате анализа схемы электрической принципиальной устройство можно разделить на основной модуль и модуль индикации.

2.3 Оценка элементной базы.

В проектируемом устройстве применяется интегральная и дискретная элементная база.

Интегральные микросхемы.

К561ЛЕ5 – цифровая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, со штыревыми выводами, представляет собой четыре логических элемента «ИЛИ».

К561ЛП2 – цифровая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, со штыревыми выводами, представляет собой четыре логических элемента «2ИСКЛ.ИЛИ».

К561ТМ2 – цифровая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, со штыревыми выводами, представляет собой два D-триггера.

КР142ЕН5А – аналоговая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, в пластмассовом корпусе, представляет собой стабилизатор напряжения с фиксированным выходным напряжением и защитой от перегрузок по току.

Резисторы МЛТ–0,125, металлопленочные лакированные теплостойкие, постоянные, непроволочные, предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа, рассеиваемая мощность 0,125 Вт.

Конденсаторы КМ6 керамические монолитные общего назначения. Характеризуются большой удельной мощностью, низкими потерями, высоким сопротивлением изоляции, стабильным ТКЕ. Применяются в цепях постоянного, переменного и импульсного тока.

Индикаторы.

Светоизлучающий диод АЛ307Б арсенид-галлий-алюминиевый в пластмассовом корпусе красного цвета свечения. Его характеристики:

сила света при Iпр= 10 мА 0,9 мкд;

температура окружающей среды от 213 до 343 К.

Светоизлучающий диод АЛ307В арсенид-галлий-алюминиевый в пластмассовом корпусе зеленого цвета свечения. Его характеристики:

сила света при Iпр= 20 мА 0,4 мкд;

температура окружающей среды от 213 до 343 К.

Транзистор КТ315А кремниевый эпитаксиально-планарный n-p-n усилительный высокочастотный маломощный в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Предназначен для работы в схемах усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты. Его характеристики:

постоянная рассеиваемая мощность коллектора 150 мВт;

масса 0,18 г.

Транзистор КТ209К кремниевый эпитаксиально-планарный p-n-p маломощный в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Предназначен для работы в усилительных и импульсных микромодулях и блоках герметизированной аппаратуры. Его характеристики:

постоянная рассеиваемая мощность коллектора200 мВт;

масса 0,3 г.

Технические условия и характеристики элементной базы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические условия и характеристики элементной базы

Название элемента	Характеристики
Название элемента	Напряжение питания, В	Диапазон температур, 0С	Влажность воздуха, %
Интегральные схемы
К142	8…15	-45 … +100	98% при 25 0С
К561	5	-60 … +125	98% при 25 0С
Резистор МЛТ-0,125		-60 … +70	98% при 20 0С
Конденсатор КМ6		-60 … +125	98% при 35 0С
Транзисторы
КТ315А		-60 … +100	98% при 35 0С
КТ209К		-45 … +100	98% при 25 0С
Индикатор АЛ307		-60 … +70	98% при 25 0С

Сравнивая условия эксплуатации и технические условия на использование элементной базы, можно сделать вывод, что проектируемое устройство можно эксплуатировать при следующих условиях:

Температура, 0С -45 … +70;

влажность воздуха, 98% при 20 0С.

Это соответствует требованиям технического задания.

studfiles.net

2.2 Описание и анализ работы электрической схемы

Схема электрическая принципиальная приведена на рисунке 1 приложения.

В устройство входят следующие функциональные узлы:

генератор импульсов на элементах DD1.1,DD1.2;
два двоичных делителя частоты на триггерах DD2.1,DD2.2;
узел формирования таблицы истинности на микросхеме DD3 и элементеDD1.3;
узел сравнения на микросхеме DD4;
узел питания ан микросхеме DA1.

2.3 Оценка элементной базы.

В проектируемом устройстве применяется интегральная и дискретная элементная база.

Интегральные микросхемы.

Индикаторы.

сила света при Iпр= 10 мА 0,9 мкд;

температура окружающей среды от 213 до 343 К.

сила света при Iпр= 20 мА 0,4 мкд;

температура окружающей среды от 213 до 343 К.

постоянная рассеиваемая мощность коллектора 150 мВт;

масса 0,18 г.

постоянная рассеиваемая мощность коллектора200 мВт;

масса 0,3 г.

Технические условия и характеристики элементной базы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические условия и характеристики элементной базы

Название элемента	Характеристики
Название элемента	Напряжение питания, В	Диапазон температур, 0С	Влажность воздуха, %
Интегральные схемы
К142	8…15	-45 … +100	98% при 25 0С
К561	5	-60 … +125	98% при 25 0С
Резистор МЛТ-0,125		-60 … +70	98% при 20 0С
Конденсатор КМ6		-60 … +125	98% при 35 0С
Транзисторы
КТ315А		-60 … +100	98% при 35 0С
КТ209К		-45 … +100	98% при 25 0С
Индикатор АЛ307		-60 … +70	98% при 25 0С

Температура, 0С -45 … +70;

влажность воздуха, 98% при 20 0С.

Это соответствует требованиям технического задания.

studfiles.net

Описание электрической схемы установки.

В схеме лабораторной установки (рис. 2.2) обмотка возбуждения испытуемой машины постоянного тока М1, используемой как двигатель последовательного возбуждения, соединена последовательно с якорем и через реостат R1 и амперметр подключена к регулируемому выходу “ якорь” источника G2.

Обмотка статора машины переменного тока М2, используемой как нагрузочный асинхронный двигатель, работающий с данной схеме включения в режиме противовключения, через гнезда U1, V1, W1, подключена к выходу преобразователя частоты G3. Концы обмотки статора машины М2 (гнёзда U2, V2, W2) должны быть соединены в звезду. Обмотка ротора асинхронной машины М2 (гнёзда F1, F2, F3) должна быть замкнута накоротко.

В якорную цепь испытуемого двигателя постоянного тока должны быть включены амперметр (А) и вольтметр (V), в качестве которых используется стендовый блок мультиметров (508.2).

Порядок выполнения работы

1. Включение схемы установки в работу. На собранную студентами схему, напряжение 220 В и 380 В подается, только после окончательной проверки ее преподавателем или лаборантом. Обнаруженные преподавателем ошибки должны быть устранены. Категорически запрещается включать схему после сборки или каких-либо переключений в ней без проверки и разрешения преподавателя или лаборанта.

Рис. 2.2. Принципиальная электрическая схема установки для исследования характеристик электропривода постоянного тока с двигателем последовательного возбуждения.

Исходное положение перед пуском схемы:

Ползунковый реостат R1 в цепи якоря машины М1 должен быть установлен в положение "максимум", чему соответствует крайнее "верхнее" положение его ручки на рисунке 2.2.
Переключатель режима работы источника G2 установить в положение “Ручн.”.
Регулировочную рукоятку источника G2 выкрутить против часовой стрелки до упора, что соответствует отсутствию напряжения на регулируемом выходе “якорь”.
Регулировочную рукоятку преобразователя частоты G3 выкрутить против часовой стрелки, что соответствует отсутствию напряжения на асинхронной машине М2.

2. Методика снятия статических характеристик электропривода постоянного тока с двигателем последовательного возбуждения.

При выполнении работы снимать показания всех приборов, установленных в схеме и показания указателя частоты вращения, учитывая, что показания последнего, для получения скорости вращения вала ИД (об/мин) необходимо увеличивать в 10 раз.

2.1 Двигательный режим работы привода.

Момент асинхронной машины М2 пропорционален квадрату подводимого напряжению U1, поэтому при помощи изменения напряжения мы можем регулировать момент, а следовательно изменять нагрузку на валу испытуемой машины M1. При снятии электромеханических характеристик испытуемой машины постоянного тока (МПТ) в двигательном режиме работы (см. рис 2.1 квадрант I), асинхронная машина M2, запитанная от преобразователя частоты G3, будет создавать тормозной момент на валу МПТ, работая в режиме противовключения, так как ее момент при напряжении U1<<Uн, будет меньше момента МПТ.

Для снятия естественной характеристики необходимо:

Включить источник G1. О наличии напряжения на его входе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Включить выключатель ''Сеть'' и нажать кнопку ''Вкл'' источника G2.
Вращая рукоятку источника G2, установить на якоре машины М1 напряжение 220 В, при этом стрелка указателя частоты вращения (506.2) должна показывать прямое направление вращения машины постоянного тока М1.
Вывести пусковое сопротивление R1 из цепи якоря.
Включить выключатель “Сеть” и нажать кнопку “Назад” на преобразователе частоты G3.
Равномерно нагружая испытуемый двигатель постоянного тока М1, вращением рукоятки преобразователя частоты G3 (увеличивая ток якоря до 1 - 1.2 А), записывать показания амперметра (А) и вольтметра (V) в цепи якоря машины М1 и скорость вращения её вала. Снять –8 экспериментальных точек.

Все экспериментальные данные занести в таблицу, рекомендуемая форма которой приведена ниже (см. табл. 2.1).

Таблица 2.1 Экспериментальные и расчетные данные для построения электромеханических и механических характеристик привода

Экспериментальные данные

Расчетные данные

№

п/п

Uя, В

Iя, А

n, об/мин

ω, 1/с

М, Н∙м

При снятии естественной характеристики напряжение на якоре машины М1 поддерживать постоянным.

При снятии искусственных реостатных характеристик, соответствующих ведению в цепь якоря машины М1 добавочных сопротивления Rд1 и Rд2, порядок работы аналогичен снятию естественной характеристики. На реостатной характеристике при наличии в цепи якоря машины М1 добавочного сопротивления Rд2>Rд1 получить тормозной режима противовключения (см п. 2.2).

Данные эксперимента записать в таблицу, аналогичную вышеприведенной (см. табл. 2.1).

По завершении экспериментов повернуть регулировочные рукоятки сначала у преобразователя частоты G3, а затем у источника G2 против часовой стрелки до упора, нажать кнопку ''Откл'' и отключить выключатель ''Сеть'' на всех используемых блока. Отключить источник G1 нажатием на кнопку-гриб.

studfiles.net

2.5 Обоснование схемотехнических решений и описание работы схемы электрической принципиальной

Разработка схемы электрической принципиальной (Э3) осуществляется в соответствии с разработанной ранее схемой электрической функциональной (Э2) и выбранной элементной базой (набором ИМС).

При реализации схемы Э3 возможна ситуация когда выбранные ИМС могут не обеспечивать некоторые схемотехнические решения, требуется инверсия некоторых сигналов, возможно упростить схемотехническое решение с помощью других ИМС или ряд элементов (входов) ИМС останутся неиспользуемыми и т.д.

Данный раздел должен содержать:

схемотехнические решения позволяющие реализовать конкретные блоки (модули боков) устройства и их описание;
диаграммы работы отдельных блоков устройства или всего устройства в целом с учетом последовательности формирования управляющих сигналов блоком управления и их логических уровней;
описание работы принципиальной схемы со ссылками на позиционные обозначения и оси диаграммы работы устройства;
схемотехнические решения типовых ситуаций, которые возникли при реализации блоков (модулей блоков) схемы на базе выбранной технологии.

2.5.1 Схемотехнические решения отдельных модулей

Схемотехнические решения рассматриваются отдельно для каждого блока и показывают решения, связанные с использованием конкретных микросхем.

Пример описания схемотехнических решений приведен на базе фрагмента схемы электрической принципиальной модуля хранения параметра (блок ввода) и операционного блока приведенном на рисунке 2.5.1.

Примечание: модуль подключения цифрового входа (ZЦВХ) блока ввода (БВВ) на фрагменте схемы электрической принципиальной приведенной на рисунке 2.5.1 не показан.

Модуль хранения параметра (МХРП) блока ввода (БВВ) реализован на ИМС DD1 и DD2. На входы РI1 –PI4 ИМС DD1 и DD2 подается значение порога (101100102): на входы РI1, РI3, PI4 (выводы 9, 11,12) ИМС DD1 и вход РI3 (вывод 11) ИМС DD2 подается логический 0 (они коммутируются на «общий»), а на вход РI2 (вывод 10) ИМС DD1 и на входы РI1, РI2, PI4 (выводы 9, 10,12) DD2 подается логическая 1 (они коммутируются на «Uп»). Входы К(инверсный), J, RESET (выводы 3,4,5 соответственно) не используются, поэтому на них подан постоянный уровень логического 0 (они коммутируются на «общий»). Т.к. регистры должны работать в режиме параллельной записи, то входы Р/S (вывод 7) ИМС DD1 и DD2 объединены и на них подается постоянный уровень логической 1(они коммутируются на «Uп»). Считывание значения порога (ПОР0 … ПОР7) с регистров DD1 и DD2 осуществляется в прямом коде, поэтому входы TRUE/COMP ИМС (вывод 2) объединяются и на них подается постоянный уровень логической 1 (они коммутируются на «Uп»). Запись в регистры DD1 и DD2 значения ПОР осуществляется положительным перепадом управляющего сигнала «СОХРАНИТЬ ПОР», который подается на входы CLOCK (вывод 6) ИМС DD1 и DD2.

Операционный блок (ОБ) включает в себя модуль хранения порога (МХРПОР) и модуль сравнения параметра и порога (МСРПиПОР).

Рисунок 2.5.1 – Фрагмент схемы электрической принципиальной

Модуль хранения порога реализован на ИМС DD3 и DD4. На входы РI1 –PI4 ИМС DD3 и DD4 (выводы 9,10,11,12) подается значение параметра (Пц0 … Пц7) с модуля подключения цифрового входа (ZЦВХ) в соответствии с весом разряда. ZЦВХ обеспечивает сопряжение с внешней 4-х разрядной шиной в соответствии с алгоритмом работы устройства ввод значения параметра осуществляется по 4 разряда управляющими сигналами «ВВОД Пц0-Пц3» и «ВВОД Пц4-Пц7» (положительный перепад), которые подаются на входы CLOCK (вывод 6) ИМС DD3 и DD4 соответственно. Данные регистры должны обеспечивать режим параллельной записи и считывание значения параметра в прямом коде, поэтому коммутация входов Р/S и TRUE/COMP соответствует коммутации входов Р/S и TRUE/COMP регистров DD1 и DD2.

Модуль сравнения параметра и порога (МСРПиПОР) операционного блока (ОБ) реализован на ИМС DD5, DD6, DD7.1. На входы ИМС DD5, DD6 А0…А3 с выходов Q1…Q4 ИМС DD1, DD2 подается значение порога (ПОР0…ПОР7) согласно веса разряда. На входы ИМС DD5, DD6 В0…В3 с выходов Q1…Q4 ИМС DD2, DD3 подается значение параметра (Пц0 … Пц7) 0согласно веса разряда. На входы А>В и А<В (выводы 4 и 5) ИМС DD5 подается уровень логического 0 (коммутируются на «общий»), на вход А=В (вывод 6) подается уровень логической 1 (коммутируются на «Uп»). Выход А<В (вывод 12) ИМС DD5 соединяется со входом А<В (вывод 5) ИМС DD6. Выход А=В (вывод 3) ИМС DD5 соединяется со входом А=В (вывод 6) ИМС DD6. Выход А>В (вывод 13) ИМС DD5 соединяется со входом А>В (вывод 4) ИМС DD6. Данная коммутация обеспечивает каскадное включение компараторов в соответствии с требованиями справочной литературы [Партала О.Н. Цифровые КМОП микросхемы, справочник/О.Н. Партала. – СПб: Наука и техника, 2001]. Элемент DD7.1 обеспечивает формирование признака «ПОР≤Пц»: выходы 12 (А<В) и 3 (А=В) DD7 соединяется с входами 04 и 05 элемента DD7.1.

studfiles.net

2. Описание электрической схемы | Fermer.Ru - Фермер.Ру - Главный фермерский портал

Вся схема блока управления (рис. 2) разбита следующим образом: U1, U2, A1…A7, R1…R4 размещены на первой плате (БИТВ), D1…D7, A8, A9 на второй плате (БУПВС) и блок питания A11 на третьей плате. Блоки A10…A13, элементы коммутации и индикации размещены и выполнены объемным монтажом в корпусе.Рис. 2. Схема электрическая инкубатора А-120Б.

Все платы размещены в отдельном корпусе, где внешние соединения между платами, датчиками и исполнительными устройствами выполнены посредством разъемов. Данное решение вызвано необходимостью оперативной замены неисправной платы блока управления исправной платой за считанные минуты, что позволяет обеспечить страховку в критических ситуациях.

Измерение температуры в канале сухого и влажного термометров (рис. 3) основано на зависимости падения напряжения на P-N переходе от температуры при фиксированной величине тока (на схеме в качестве датчиков температуры изображены диоды VD2 и VD3). За основу взята схема из [3], где был доработан узел стабильного тока, а схема усилителя постоянного тока переведена на однополярное питание и был разработан блок образцовых напряжений. В узле стабильного тока токоограничивающий резистор был заменен генератором стабильного тока на ОУ (DA2.2, DA3.2), за основу взята схема изображенной на рис. 2.7б. из [4], которая также переведена на однополярное питание. В усилитель постоянного тока (ОУ DA2.4, DA3.4) тоже были внесены изменения по цепи смещения уровня напряжения.Рис. 3. Схема электрическая блока измерения температуры и влажности

Включение компаратора напряжения (DA4.3, DA4.4) стандартное, работающие на усилитель (VT2) с оптронной нагрузкой. В оптронный узел (VU1) для управления симистором внесена доработка: в коллектор транзистора параллельно светодиоду включен резистор R48. Это связано с тем, что при погашенном светодиоде цепь коллектора оказывается разорванной и это ведет к неконтролируемому включению оптрона под воздействием помех, несмотря на выключенное состояние транзистора. Включение резистора исключает разрыв цепи при погашенном светодиоде и цепь коллектора делает оптрон менее восприимчивым к наводимым импульсным помехам.

В большинстве схем терморегуляторов питание осуществляется интегральными стабилизаторами серии КР142, где зачастую они применяется и для питания измерительных мостов с датчиками температуры. Подобное решение вызывает погрешность работы схемы, особенно для ситуации, когда потребление тока в схеме изменяется скачками (например, включение или выключение сильноточных реле), которые влекут за собой изменение порога образцового напряжения для компаратора. Поэтому получить точность поддержки температуры лучше, чем 0,3…0,4C сложно. С другой стороны изменение окружающей температуры также влияет на точность поддержки температуры, ухудшая еще на 0,05…0,1C.

Для уменьшения зависимости от скачков напряжения в сети, температуры и влияние тока нагрузки применена двойная стабилизация образцового напряжения. Для уменьшения влияния внешней температуры в параметрическом стабилизаторе применен прецизионный стабилитрон типа КС191Ф с наименьшим ТКС (0,0005%/К). Для устранения взаимного влияния цепей нагрузок и на параметрический стабилизатор напряжения применены усилители-повторители DA1.1…DA1.4.

Напряжение +9,1V служит в качестве опорного для преобразователей U/I и делителей. Усилитель DA1.1 обслуживает цепи канала сухого термометра, DA1.2 – цепи канала влажного термометра и DA1.4 – цепи оконного компаратора температуры. На выход DA1.2 дополнительно подключен делитель с отводами на 6V и 1V. Напряжение 6V создает потенциал “искусственная земля” для преобразователей U/I, напряжение 1V выполняет роль опорного напряжения для регулировки смещения усилителей DA2.4 и DA3.4, а также служит в качестве “общий” для клеммы входа “COM” вольтметра-индикатора температуры.

Оконный компаратор состоит из двух компараторов DA4.1 и DA4.2, включенных по стандартной схеме, с учетом специфики однополярного питания. Делители для задания верхнего и нижнего порога температуры сигнализации аналогичны тем, которые задают пороговую температуру регулирования в канале сухого и влажного термометров.

В БУПВ (рис. 4) генератор импульсов выполнен на DD2.1 с возможностью подстройки периода. Счетчик-делитель для поворота и сигнализации поворота выполнены на DD3 и DD4 типа К561ИЕ16. Применение указанного типа счетчиков вызвано необходимостью дискретной регулировки временных характеристик поворота, увлажнения и сигнализации поворота. Время поворота задается установкой перемычки в контакты “13”…“16” коммутационного поля, время сигнализации поворота задается установкой перемычки в контакты “1”…“4” и период увлажнения задается установкой перемычки в контакты “5”…“12”. Резисторы R6 и R8 служат для исключения на входах элементов DD1.2 и DD5.2 подвешенного состояния (обрыва) в момент перестановки перемычек.Рис. 4 Схема электрическая блока поворота, увлажнения и сигнализации.

Узел увлажнения выполнен на DD1.2, DD2.2, VT2. На DD2.2 выполнен одновибратор запускаемый по фронту, где длительность открытия электроклапана задается подстроечным резистором R9.

Узел сигнализации состоит из логики управления на DD5.1…DD5.3 и звукового генератора на DD1.3, DD1.4 нагруженного на пьезоэлектрический излучатель. При необходимости звуковую сигнализацию можно отключить выключателем SA2, соединенного между X1.1 и общим проводом (см. рис. 2).

Управление узлом поворота производится с помощью контактов реле K1.1 (см. рис. 4), где положение контактов определяет направление поворота лотков.

Блок питания (рис. 5) состоит из выпрямительного моста на VD1…VD4, стабилизатора напряжения +12V на DA2, узла формирования тока заряда аккумулятора на DA1, узла сравнения на DA3.3, электронного ключа зарядки на VT1 VT2, узла индикации заряда аккумулятора на DA3.4, узла сигнализации напряжения сети на DA3.2 и маломощного преобразователя напряжения на, выполненного на DA3.1, VT3, T1 и DA4.Рис. 5. Схема электрическая принципиальная блока питания с резервированием.

Узел формирования тока заряда аккумулятора представляет стабилизатор напряжения с регулируемым выходом, где величина тока заряда образуется за счет разницы напряжений на аккумуляторе и выхода стабилизатора. Выходное напряжение стабилизатора на DA1 регулируют с помощью резистора R3.Узел сравнения служит для сравнения напряжения на делителе R13, R14 стабилизатора +12V и на делителе аккумулятора R17, R18 и вырабатывает управляющий сигнал для включения/выключения электронного ключа зарядки в зависимости от знака разницы напряжений между аккумулятором и делителя R13, R14.Узел индикации заряда аккумулятора предназначен для указания режима аккумулятора заряд/хранение и особых примечаний не имеет.

Узел сигнализации напряжения в сети введен в схему блока питания в качестве дополнительного сервиса и его работа основана на сравнении напряжения RC цепочки C9, C10, R28 и делителя R15, R16. Если напряжение в сети отсутствует, то компаратор DA3.2 зафиксирует UR15R16>UVD12 и выдаст открывающий сигнал на транзистор VT4, у которого в цепь коллектора включен пьезоэлектрическая сирена (подобные устройства применяются в системах оповещения и сигнализации) или обмотка реле на 12 V, контакты которого управляют электрическим звонком. Если напряжение в сети присутствует, то компаратор DA3.2 зафиксирует UR15R16

Преобразователь напряжения выполнен на компараторе DA3.2, VT3, трансформаторе T1, выпрямителе VD10, C7, C8 и стабилизатор DA4. Резистор R29 служит для подгонки выходного напряжения DA4 с точностью +/-0,1V.Стабилизатор напряжения 12V выполнен по стандартной схеме с дополнительным резистором для подгонки выходного напряжения с точностью +/-0,05V.

В качестве аккумулятора GB1 применен герметический свинцовый аккумулятор емкостью 2 A•h, который обеспечит питание электронной части на протяжении 2…3 суток. Применение аккумулятора большей емкости, например автомобильного с емкостью 55 A•h встречает затруднения, так как компоненты узла формирования тока заряда в лучшем случае обеспечивает ток зарядки до 1 А. Если пользователя устраивает более длительное время заряда аккумулятора (48…72 часов) с меньшим током, то данная схема вполне подойдет.

В силовой части (рис. 6) для управления нагревателя EK1 и увлажнителя Y1 применено оптронное управление симистором по стандартной схеме. Резисторы R1 и R3 служат для ограничения тока оптодинистора, а R2 и R4 устраняют ложные включения симсторов VS1 и VS2 при отключении нагрузок.Рис. 6. Схема силовой части с сетевым питанием.

Расположение концевых датчиков схемы управления поворотом лотков показано в составе упрощенной кинематической схемы (рис. 7). Лотки 5 составляют в единую конструкцию в виде барабана, которая вращается на оси 6. На заднем торце оси 6 зафиксировано зубчатое полуколесо 4 с выступом 3, которое надавливает на концевой датчик SQ1 (для горизонтального положения), а боковые поверхности колеса надавливают на концевой датчик SQ2 (крайнее левое положение) и SQ3 (крайнее правое положение). Поворот осуществляется через зубчатую передачу 2 от двигателя со встроенным редуктором 1.Рис. 7. Расположение концевых датчиков для управления поворотом.

Переключение направление поворота задается положением контактной группы реле K1 (см. рис. 4), которая перебрасывается с периодом 1 час (2 часа) для автоматического режима. В ручном режиме поворот осуществляется переводом в противоположное положение переключателя SА2 (см. рис 6). Фазировку обмоток двигателя надо выбрать образом, чтобы цепь питания двигателя размыкалось тем концевым выключателем, к которому приближается боковая поверхность зубчатого колеса при повороте.Для перевода лотков в горизонтальное положение необходимо перевести в нижнее положение выключатель SА1 (см. рис. 6) и перевести SА2 в противоположное положение. При движении лотков (см. рис. 7) к противоположному положению выступ 3 полуколеса 4 надавит на концевой переключатель SQ1 и разомкнет цепь питания двигателя поворота. При необходимости полную блокировку поворота производят выключателем SА3.Для ситуаций, когда в электроснабжении есть перебои, питание силовой части можно перевести на питание от аккумулятора (рис. 8).Рис. 8. Схема силовой части с аккумуляторным питанием.

Для возможности ручного поворота в цепь реле K1 БУПВС внесены изменения: введен переключатель S1’ для режима “Автоматический/ручной” и S2’ для смены направления поворота (доработка выделена прерывистой линией). Соответственно нагреватель, электроклапан увлажнения, вентилятор для конвекции и двигатель поворота должны быть предусмотрены для постоянного напряжения +12V, а для аккумулятора должно быть предусмотрено устройство подзарядки, аналогичное узлу подзарядки в составе блока питания рассмотренного выше. Управление нагревателем и элетроклапаном увлажнения для совместимости с сетевым вариантом оставлено оптронным, кроме того, помехоустойчивость лучше по сравнению с релейным управлением (нет искрения в моменты включение/отключение нагревателя).

fermer.ru

Описание работы принципиальной электрической схемы — Мегаобучалка

Схема состоит из силовой цепи и цепи управления. В силовую цепь входит: автоматический выключатель QF; электродвигатели М1, М2, М3, М4; предохранители F1,F2,F3,F4,F5,F6 и тепловые реле КК1, КК2, КК3.

В цепь управления входит: понижающий трансформатор Т, кнопка «Пуск» SВ5 и кнопка «Стоп» SВ4, магнитные пускатели КМ1 и КМ2 и реле времени КТ3. Индикаторная лампа HL1 и лампа местного освещения HL2 и предохранители F7, F8.

Цепь управления питается от понижающего трансформатора с напряжением на вторичных обмотках 24В и 110 В.

При нажатии кнопки «Пуск» SВ5 электромагнитный пускатель КМ1 срабатывает и своими силовыми контактами установленными в силовой цепи подает переменное напряжение 380 В через тепловое реле КК1 на электродвигатель главного привода М1. Двигатель начинает вращаться. При включении выключателя SA напряжение 380 В через предохранители F4, F5, F6 и тепловое реле КК2 подается на электродвигатель электронасоса М3, который начинает работать. Одновременно напряжение через предохранители F4, F5, F6 и тепловое реле КК3 поступает на электродвигатель гидронасоса суппорта М4, который начинает вращаться.

При включении путевого выключателя SB7 срабатывает контактор КМ2, который своими силовыми контактами через предохранители F1,F2, F3 подает напряжение на электродвигатель быстрых ходов М2. Он начинает работать.

При включении тумблера SB3 напряжение 24 В подается на осветительную лампу HL1, осуществляется освещение рабочего места. При включении выключателя QF загорается лампа сигнализации HL2.

При нажатии кнопки SВ4 «Стоп» происходит обесточивание электромагнитного пускателя КМ1, который возвращается в исходное положение и отключает электродвигатель главного привода от сети. Одновременно с этим останавливаются электродвигатели М3 и М4.

Шунтирование кнопки SВ5 осуществляется вспомогательным контактом КМ1, магнитного пускателя КМ1.

Пуск электродвигателя главного привода М1 осуществляется нажатием кнопки кнопочной станции QF, которая замыкает цепь катушки контактора КM1, переводя его на самопитание.

Остановка электродвигателя главного привода М1 осуществляется нажатием кнопки кнопочной станции SB4.

Управление электродвигателем быстрых перемещений каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на кнопочный выключатель SB7.

Пуск и остановка насоса охлаждения М3 осуществляется переключателем SA. Работа электронасоса М3 сблокирована с электродвигателем главного привода М1 и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя КМ1.

Для ограничения холостого хода главного привода в схеме имеется реле времени КТ3. В среднем положении рукоятки фрикциона (шпиндель не вращается) замыкается нормально-открытый контакт конечного выключателя SB6 и включается реле времени КТ3, которое через установленную выдержку времени отключает своим контактом главный привод.

Защита электродвигателей главного привода, привода быстрого перемещения суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора от токов коротких замыканий производится плавкими предохранителями.

Защита электродвигателей, кроме электродвигателя быстрого перемещения М2, от длительных перегрузок осуществляется тепловым реле КК1, КК2.

Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного её отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей.

2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

megaobuchalka.ru

Описание работы типовых релейно-контакторных электрических схем управления электроприводами, страница 2

Рисунок 7.1 – Схема дистанционного управления трёхфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором (АД с к.з.р.)

Схема управления (рисунок 7.2) позволяет осуществлять управление реверсивным трёхфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором (к.з.р.). Для включения двигателя требуется включить вводной автоматический выключатель QF1 и осуществить нажатие одной из двух пусковых кнопок SB2 или SB3. Таким образом будет подано напряжение питания на электромагнит управления контактора КМ1 или КМ2. В зависимости от того, какой контактор будет включен, двигатель будет вращаться по часовой или против часовой стрелке. Для того чтобы не произошло одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2 (что приведёт к короткому замыканию в силовой цепи), в цепи управления электромагнитов имеется блокировка «исключения», выполненная на контактах КМ1.2 и КМ2.2. Если будет включен контактор КМ1, то благодаря разомкнутому контакту КМ1.2, в цепи электромагнита КМ2 даже при нажатии пусковой кнопки SB2 не произойдёт его включения и наоборот при включенном контакторе КМ2, благодаря разомкнутому контакту КМ2.2, нельзя включить контактор КМ1. Только после нажатия кнопки стоп SB1 возможно переключение двигателя на вращение в другую сторону.

Схема управления (рисунок 7.3) аналогична предыдущей схеме, но в данной схеме применены сдвоенные кнопки управления SB2 и SB3. Наличие штриховой линии между элементами SB2.1и SB2.2, SB3.1 и SB3.2 указывает на то, что данные элементы имеют механическую связь. Таким образом, если нажать на толкатель кнопки SB2, то контакт SB2.1 замыкается, а контакт SB2.2 одновременно размыкается. Причём сдвоенные кнопки конструктивно сделаны таким образом, что первым всегда будет размыкаться нормально-замкнутый контакт, а затем при дальнейшем движении толкателя кнопки замыкается замыкающий контакт.

А В С N QF SB2 SB1 KM1 KM2.2 KM1.1 KM1 KM2 SB3 KM2 KM1.2 KM2.1 M1

Рисунок 7.2 - Схема управления реверсом трёхфазного асинхронного электродвигателя через кнопку «стоп»

Такое устройство сдвоенного кнопочного элемента позволяет при однократном нажатии на него осуществить отключение одной цепи и включение другой цепи. Таким образом, реверсирование электропривода можно осуществить, минуя нажатие кнопки стоп SB1.

Схема управления (рисунок 7.4) позволяет осуществить управление нереверсивным двигателем в двух режимах: длительном и толчковом. При нажатии кнопки SB2 напряжение питания подаётся на электромагнит промежуточного реле KL1, которое своим контактом KL1.2 подаёт напряжение питание на электромагнит контактора КМ1. Контактор КМ1 в свою очередь включает двигатель в сеть на длительное время, отключение двигателя осуществляется нажатием кнопки стоп SB1. Блок-контакт KL1.1 осуществляет самопитание промежуточного реле KL1.

А В С N

QF1

SB1 SB2.1 SB3.1 КМ1 КМ2.2

KM 1.1

vunivere.ru

Каталог товаров