Курсовая работа: Устройство импульсного управления исполнительным двигателем постоянного тока

Постоянный ток базы I_{Б max} = 0,2 А

Постоянное напряжение эмиттер-база U_{БЭ max} = 7 В

Постоянное напряжение коллектор -эмиттер U_{КЭ max} =120 В

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Р_{К max} = 0,8 Вт

Максимальная температура коллекторного перехода Т_{п max} = 150⁰ С

Значит, общий коэффициент усиления по току базы будет: =30× 80= 2400

Для транзистора VT1 получаем, т.к. , то должно выполняться следующее соотношение: ==70 мА, где - ток базы транзистора VT2. Значит по уже известным формулам можно записать:

Зададимся значением степени насыщения S = 2, тогда получим мА, а затем построим выходные ВАХ для транзистора КТ603А.

Рисунок 10 - Входные ВАХ транзистора КТ603А

Получим, что . Рассчитаем необходимое сопротивление :

В режиме запирания транзистора в силу ничтожно малой величины теплового тока коллектора, на вход транзисторного ключа можно не подавать отрицательное запирающее напряжение. Для запирания транзистора будет достаточно и нулевого уровня напряжения.

4. Построение механической и регулировочной характеристик электродвигателя

При описании работы двигателя в установившемся режиме используют механическую и регулировочную статические характеристики.

Под механической характеристикой понимают зависимость установившейся средней частоты вращения ротора от среднего значения момента при неизменной отрицательной продолжительности импульсов t _u .

Под регулировочной характеристикой понимают зависимость установившейся средней частоты вращения ротора от относительной продолжительности импульсов t _u при неизменном среднем моменте на валу двигателя.

В зависимости от соотношения электромагнитной постоянной времени обмотки якоря t _я и величины Т_u , от схемы управления, момента нагрузки и тока в цепи якоря возможны два основных режима работы двигателя при импульсном управлении: режим прерывистого тока и режим непрерывного тока.

Режим прерывистого тока возможен при t _я < Т_u и характеризуется тем, что во время паузы t_n ток в якоре равен нулю. В технических условиях на двигатель не было указано индуктивности его обмотки, поэтому можно предположить, что она очень мала, и t _я заведомо удовлетворяет указанному условию. В этом случае характеристики двигателя определяются следующими выражением:

(*)

где - средняя частота вращения вала двигателя;

М_ср : t _u - среднее за период Т _u значение вращающего момента.

Все величины - в относительных единицах.

Выражение (*) при t _u =constпредставляет собой уравнение механической характеристики, а при М_ср = const уравнение регулировочной характеристики. Из анализа этого выражения можно сделать выводы:

1. Механические характеристики линейны и начинаются из одной общей точки холостого хода (=1, М_ср =0). Жесткость механических характеристик, т.е. отношение приращения момента к приращению частоты вращения ротора, уменьшается по мере уменьшения t_u .

2. Регулировочные характеристики нелинейны . Регулирование возможно только при М_ср ≠ 0, т.к. при М_ср = 0 установившееся значение средней частоты вращения ротора =1, при любом t_u .

Согласно бланку задания нам требуется построить характеристики двигателя в абсолютных единицах. В числе прочих справочных данных для двигателя имеются следующие:

Номинальная частота вращения n _ном =4400 об/мин

Номинальный момент на валу двигателя M _ном =0,196 Н∙м

Пусковой момент M _пуск =0,49 Н∙м