Дипломная работа на тему: Разработка блока управления контактором

Введение

Целью данной работы является разработка блока управления контактором предназначенного для работы в сетях как постоянного, так и переменного тока.

Для работы вакуумных контакторов необходимо электрическое устройство, позволяющее включать (замыкать) электромагнитную систему контактора при подаче напряжения питания. Для расширения номенклатуры выпускаемых контакторов было принято решение о разработке универсального блока управления контактором, который работает как от сети постоянного тока, так и от сети переменного тока.

Данный блок управления контактором должен обеспечивать режимы работы электромагнитного привода необходимые для работы вакуумных контакторов, такие как, режим форсировки от момента включения до момента полного замыкания магнитной системы и режим сброса мощности.

Режим сброса мощности позволяет снизить энергопотребление контактора в режиме удержания по отношению к пусковому режиму и тем самым облегчить тепловой режим работы катушек.

В качестве основы схемотехнического решения была принята схема широтно-импульсного регулирования с микропроцессорным управлением. Такая схема имеет следующие преимущества:

обеспечение широкого диапазона бесступенчатого регулирования в режиме сброса мощности;

работа, как при постоянном, так и переменном входном напряжении;

возможность программной адаптации под применение в новых разработках контакторов;

поддержание заданного тока в катушках с высокой точностью.

Оглавление

- Введение

- Описание способов управления контактором

- Разработка функциональной и принципиальной схемы устройства

- Техническое задание

- Функциональная схема блока управления контактором

- Электрическая схема блока управления контактором

- Расчет силовой части устройства

- Выбор варистора

- Выбор диодного моста

- Выбор фильтровых конденсаторов

- Расчет параметров силового транзистора

- Выбор и расчет элементов блока драйвера

- Расчет тепловой загрузки силового транзистора

- Расчет параметров силового диода и расчет тепловой загрузки

- Разработка системы управления

- Выбор микроконтроллера

- Расчет элементов системы управления

- Источник питания системы управления

- Выбор преобразователя напряжения

- ИС импульсного преобразователя напряжения

- Принцип работы SEPIC преобразователя

- Расчет элементов преобразователя

- Экспериментальная часть

- Моделирование работы преобразователя напряжения

- Исследование преобразователя напряжения

- Исследование силовой части блока

- Разработка программного обеспечения

- Расчет параметров программного обеспечения

- Описание работы ПО

- Головная функция

- Функция расчета скважности ШИМ

- Функция отключения

- Функция обработки прерывания ШИМ

- Функция обработки прерывания АЦП

- Охрана труда

- Организационно-экономический раздел Заключение

- Список используемой литературы

Заключение

В результате работы была разработана структурная схема БУК. Разработана принципиальная схема согласно ТЗ. Разведена печатная плата и произведен монтаж элементов.

Разработано и отлажено ПО для МК и произведен расчет основных его параметров.

В пояснительной записке рассмотрены способы управления контактором. Приведен расчет необходимых параметров элементов силовой и низковольтной части и произведен их выбор. Приведен тепловой расчет силовых элементов. Приведены результаты моделирования преобразователя напряжения. Представлены результаты экспериментов - осциллограммы работы преобразователя напряжения, осциллограммы напряжений в катушках.

В экономической части приведен расчет себестоимости устройства, в главе охрана труда рассматриваются опасные и вредоносные производственные факторы, имеющие место при конструировании и сборке электронного блока, а также организационно-технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

В целом работу по разработке устройства считаю выполненной.

Список литературы

1. П.А.Воронин. Силовые полупроводниковые ключи. 2-еиздание -М.:Издательский дом "Додека-XXI",2005.-384с.

. Семенов Б. Ю.Силовая электроника от простого к сложному. -М.:СОЛОН-ПРЕСС,2005.-416с.

. В. Морозов. Расчет повышающе-понижающего преобразователя. Журнал схемотехника 2007г.

4. SEPIC Equations and Component Ratings. Application Note 1051. Материал с сайта фирмы Maxim-Dallas <http://www.maxim-iс.com/>.

. Designing А SEPIC Converter. Application Note 1484. Материал с сайта фирмы National semiconductor www.national.com

6. Программирование на языке С для AVR и PIC контроллеров. Сост. Ю.А. Шпак-К.:"МК-Пресс", 2006.-400с.

. Применение микроконтроллеров AVR:схемы алгоритмы программы.- М.:Издательский дом "Додека-XXI",2004.-288с.

. Каталог Платан. Электронные компоненты (июнь 2004 г.)

. Г.С. Зиновев. Основы силовой электроники: учебник. - Новосибирск: НГТУ, 2000. - ч.2, 197 с.

. ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

. Безопасность жизнедеятельности 2-е издание Под ред. Л. Михайлов, В. Соломин, Т. Беспамятных, О. Грунин и др.-М:Питер 2007.-464 с

. ППБ 01-03 ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (Утверждены приказом МЧС России от 18 июня 2003 г.№ 313) Инфра-М, Москва 2003

. СНиП 23-95. Естественное и искусственное освещение. - Светотехника, 1995, № 10, с. 1 - 23.

. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. СПб.: Министерство энергетики РФ, 2003

. Методические указания по выполнению организационно-экономической части дипломных проектов по темам конструкторского направления. - Новосибирск: НЭТИ, 1995. - 20 с.