Дипломдық жоба " Манипуляторлы роботтың электр жетегін жасау" 6В07116 "Автоматтандыру жəне басқару"
жүктеу/скачать 1,63 Mb.
|
Акжигитов С.Ұ
АРНАЙЫ БӨЛІМИмпульсті режимде жұмыс істейтін қадағалау жүйесі Импульсті қадағалау жүйесі күшейткіштері келіспеу сигналы туралы ақпараттан тұратын электрлік импульсті сигналдарды күшейту үшін тағайындалған. Жалпы жағдайда мұндай күшейткіштердің құрылымдық сұлбасы келесі функционалдық элементтерден тұрады: элементті құрастырушы тұрақты ток күшейткіші, шығыс каскадтың басқару сұлбасы. Шығыс каскад барлық күшейткіштің құрылымы жағынан анықталатын және басқарылатын орындаушы қозғалтқыш реттелінетін сипаттамасын алуда ең маңызды болып табылады. Күшейткіш жұмысының импульсті режимін іске асыру үшін шығыс каскадты басқару сұлбасының шығысынан түсетін импульстармен баақарылатын күштік транзистор және тиристорлардың базасына қояды. Элементті құрастырушының тағайындалуы фазалардың жылжуы, ұзақтық, жиілік, амплитуда бойынша келіспеудің модуляцияланған сигналымен испульстардың тізбектелуінде үздіксіз сигналдарды түрлендіру болып табылады. Транзисторлы шығыс каскадты күшейткіштерде широтно-импульсті модуляция көмегімен іске асатын широтно-импульсті модуляция қолданыс табады. Амплитуда бойынша кіріс сигналды күшейту үшін, сонымен қатар күшейткіш каскадтар мен келіспеуді өлшегіш тізбектерін шешу үшін кірісінде үздіксіз күшейтетін тұрақты ток күшейткіші қолданылған. Әртүрлі функционалдық тағайындалуы бойынша күшейткіш элементтері бір құрылғыда біріктірілген болуы мүмкін екендігін айта кеткен жөн. Мысалы, широтно- импульсті модуляция басқару сұлбасының ролін атқаруы мүмкін. Сурет - Импульсті режимдегі көпірлік шығыс каскад Импульсті режимдегі транзисторлы күшейткіштер. Қуатты реттеудің испульті әдісінің маңыздылығын түсіну үшін көпірлік шығыс каскадтың жұмысын қарастырамыз. Басқарушы импульс жоқ кездегі бастапқы жағдайда басқару сұлбасындағы сигналдар VT1, VT3 транзисторлары жабық, ал VT2, VT4 транзисторлары қаныққан және VD2, VD4 диодтарымен бірге модулятор қозғатқыштың орамын қысқартады[8]. Базаға басқарушы импульстың келуі кезінде VT1 транзистор импульстың ұзақтығына тең уақытқа ашылады. Тесіп өтетін токты алдын алу үшін VT2 транзисторы инверттайтын импульспен жабылады. Осы кезде жүктемеге жалғанға кернеу көзі қаныққан VT1, VT4 транзисторлар арқылы токтың максималды импульсін құрады. Үзіліс кезінде кернеу көзі өшеді, ток VT4 транзистор және VD2 диод арқылы бәсеңдейді. Нәтижесінде жүктемеде орта мәні испульс пен үзілістің ұзақтық қатынасына тәуелді ток пайда болады. Осылайша, транзистормен басқаратын импульсті әдістің үздіксізден айырмашылығы қорек көзінің энергиясын реттеу әдісіне келіп тіреледі. Үздіксіз әдіс кезінде қорек көзі тізбегіндегі транзисторлар кедергі кіріс сигналдың мәнінен өзгеретін басқарушы элементтің ролін атқарады, және ток күшін жүктеме арқылы реттейді. Импульсті әдісте транзисторлар қаныға отырып, жүктемеге қорек көзінің барлық кернеуін қосады, бірақ оны қосу уақытын кіріс сигналдың мәніне тәуелді импульстің ұзақтығына сәйкес реттейді. Үздіксіз әдістің алдында спульсті әдістің артықшылығы мынада: транзисторлардың арнайы таңдаусыз жұмыс істеу мүмкіндігі; арнайы күйге келтірусіз шығыс каскадтың жоғары қызмет ету мүмкіндігі; үлкен қуатты және транзисторлардың шашырауының минимальды қуатын қамтамасыз ету. Бір немесе сол шығыс каскадты сұлба кезінде қорек көзін жүктемеге қосуға болады және оны транзисторлардың әртүрлі коммутация заңдарын қолдана отырып өшіруге болады (диагональды, симметриялы, симметриялы емес). Коммутация заңдары өзімен транзисторлы релелі құрылғыны көрсететін басқару сұлбаларынан қалыптасады. Басқару сұлбалары кезектесе күштік транзисторлардың эмиттер – база өткеліне қосылған қанығушы (𝑈ор) және жабушы (𝑈3) көздерден тұрады. Басқару сұлбасына қойылатын негізгі талаптар тік бұрышты импульстарды қалыптастыру және басқару сұлбасында күштік транзисторлармен шашыраудың минимальды қуатын қамтамасыз ету болып табылады. Құрылғыны және импульсті қадағалау жүйесі күшейткіштің жұмысын қарастырайық. Күшейткіш тұрақты ток күшейткіші, екі широтно-импульсті модуляция, екі басқару сұлбасынан және ауыстырып қосу режимінде жұмыс істейтін қуатты шығыс каскадтан тұрады. Тұрақты ток күшейткіші ретінде операциялық күшейткіш, дифференциалды эмиттерлік қайталағыш немесе фаза-жиіліктік қоздыру қолданылуы мүмкін. Тұрақты ток күшейткішінен сигнал ара тәрізді кернеумен қосылады және ШИМ1 мен ШИМ2 кірістеріне түседі. Сигнал ШИМ1 шығысынан 𝑈3 және 𝑈ор көздерінен құралған, фазаға қарсы жұмыс істейтін VT3, VT4 транзисторларынан жиналған СУ1 басқару сұлбасына беріледі. VT5, VT6 транзисторларының күйі қанығу режимінде 𝑈3 тізбек көзі, VT5, VT6 базасына қосылатын VT3 және VT4 транзисторларының күйімен анықталады. Бастапқы жағдайда (кіріс сигнал жоқ кезде) ШИМ1 шығысындағы импульстің салыстырмалы ұзақтығы нолге тең, және басқару сұлбасындағы VT3 транзисторы R5 – R7 бөлгішінен құралатын жабушы кернеумен жабық болады. 𝑈ор қанығушы көздің кернеуі R8, R9 және R8, R10 бөлгіштері арқылы VT4 және VT6 транзисторларын ашады. VT5 транзисторы VT4 қанығушы транзисторы арқылы 𝑈3 кернеуімен жабылады. ШИМ1 күйіне ұқсас ШИМ2 күйі VT7 жабық күйімен және VT8 ашық күйімен анықталады. Нәтижесінде М қозғалтқыштың якорьі көпірдің төменгі иығындағы ашық транзисторлар, VD5, VD7 диодтар және қорек көзінің оң шинасы арқылы қысқарған болады. Тұрақты ток күшейткіші шығысындағы кернеу кіріс сигналдың берілуімен сұлбада көрсетілген полярлылық кезінде ара тәрізді кернеумен жиналады, және ШИМ1 ауыстырылып қосылады. Бұл шығыс каскад транзисторларының және СУ1 транзисторларының күйінің ауысуына алып келеді: VT5 транзисторы ашылады, VT6 жабылады. VT7, VT8 транзисторларының күйінің өзгермегені сияқты ШИМ2 күйі де өзгермейді. Ток (+𝑈𝑛)–VT8–M–VT5–(–𝑈𝑛) тізбегі бойынша тұйықтала орындаушы қозғалтқыш орамы арқылы ағады. тұрақты ток күшейткіші шығысындағы кернеудің өзгеруі импульстардың ұзақтығының өзгеруін және орындаушы қозғалтқыш айналу жиілігінің өзгеруін шақырады. Тұрақты ток күшейткіші шығысындағы кернеудің полярлылығының ауысуы ШИМ1 бастапқы күйге келтіреді және ШИМ2 коммутацияға алып келеді. Нәтижесінде VT5 транзисторы жабылады, VT6 ашылады, және олардың коммутациясы орындаушы қозғалтқыш реверсіне алып келеді. жүктеу/скачать 1,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|