Однофазный полууправляемый выпрямитель, страница 3

·  входной ток, Iвх=15мА;

·  нелинейность 0,1%

·  входное напряжение, Uвх= –2 В

·  выходное напряжение Uвых= 3.84 В

Принципиальная схема датчика тока на основе шунта с оптоэлектронной развязкой приведена на рисунке 6.2. Здесь определен коэффициент усиления HCPL-7840 равный 8. Зададимся емкостями конденсатора:

,

.

Необходимо  подобрать коэффициент усиления DA2.2 так, чтобы выходное напряжение датчика тока не привышало 10В.

Напряжение на выходе HCPL-7840 Uвых= 3.84 В:

отсюда: .

Усилитель DA2.2 является апериодическим звеном.

.

Принимаем номинальное сопротивление резистора . Отсюда находим:

,

.

Поз. обозначение	Наименование	Кол.
	Конденсатор
С4,С5,С7	К50-16-25В-0.1мкФ	3
С6	К50-16-25В-0.01мкФ	1
С8	К50-16-25В-150 пФ	1
	Микросхема
DA2.2	МС34081	1
DA2.1	HCPL–7840	1
	Резисторы
R16	МЛТ-0.125-68 Ом±5%	1
R17,R18	МЛТ-0.125-4.2кОм±5%	2
R19	МЛТ-0.125-10кОм±5%	1

Расчет ПИ - регулятора скорости

Рис.6.3 ПИ-регулятор скорости.

Передаточная функция этого звена

Wр.с = (Тр.с × р + 1 ) / Ти.с × р

Постоянная времени регулятора скорости

Тр.с = 8×Тm = 8×0.007 = 0.056

Так же можно записать, что

Тр.с = Rоу×Соу, следовательно, приняв Соу = 2.2 мкФ получим Rоу=0.056/2.2×10^-6 = 25454,54 Ом. По справочнику Rоу = 27кОм.

Ти.с = 32×Тm²×Кос×/(Кот×b_с×Тм)

где Кот - коэффициент обратной связи по току;

b_с - жесткость статической характеристики двигателя;

Тм - электромеханическая постоянная времени;

Кос - коэффициент передачи обратной связи по скорости;

Кос = Uз.с.м ×30 /(p×n) = 10×30 / (p×3000) =0.032

b_с = (С)²/Rяц =0,31² / 0.95 =0,101

Тм = J_S/b_с,

где JS -суммарный момент инерции привода, кг×м²;

J_S = 1.2 × Jдв = 1.2×0,004 = 0,0048 кг×м ²

Тм = 0.0048 / 0,101 = 0,047

Подставим полученные значения в формулу

Ти.с = 32× 0.007²×0,032 / (0,39×0,101×0,047) = 0,027

Так же     Ти.с = Rзс×Соу

Значит Rзс = 0.027 / 2.2×10^-6 = 12272 Ом. Принимаем по справочнику Rзс=15кОм.

Величину Rос рассчитаем:

Rос = Rзс = 15 Ом.

Перечень элементов схемы

Поз. обозначение	Наименование	Кол.
	Конденсатор
Соу	К50-16-25В-0.22мкФ	1
	Микросхема
DA1	К140УД7	1
	Резисторы
Rос,Rзт	МЛТ-0.125-15кОм±5%	2
Rоу	МЛТ-0.125-27кОм±5%	1

Проектирование датчика скорости

В данной работе будем использовать в качестве датчика скорости - тахогенератор типа ТГП-3А со следующими параметрами:

- номинальная нагрузка, кОм                – R_н=3;

- номинальная частота вращения, об/мин       – n_н=3000;

- крутизна характеристики, мВ/(об/мин)        – S=4;

- нелинейность, %                                              – Н=5;

Рис.6.4. Схема датчика скорости на основе тахогенератора.

Для расчета необходимой емкости фильтра зададимся постоянной времени: Тф=0,003

Зададимся емкостью с=0,63 мкФ

Тогда Ом. Примем =5.1кОм

Примем конденсатор К75-10-250В-0,63 мкФ±5%.

·  - коэффициент пульсаций, % – kпул=10.

Максимальное выходное напряжение тахогенератора составит

Так как максимальное выходное напряжение больше 10 в (напряжение обратной связи, используемое в С.У.), то целесообразно применение усилителя на основе операционного усилителя (О.У.). Выберем О.У. серии К140 УД 6 со следующими параметрами: