Мікропроцесорна система управління перетворювачем частоти - Дипломная работа

Міністерство освіти і науки України Донбаський державний технічний університет Факультет автоматизації та електротехнічних систем Кафедра електронних систем Спеціальність 6.050802 Електронні пристрої та системи ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА до дипломного проекту бакалавра на тему Мікропроцесорна система управління перетворювачем частоти Виконав: Дрєєв С.С. студент 4 курсу, групи ЕС-09-2 Керівник: Скурятін Ю.В. Алчевськ - 2013 РЕФЕРАТ Пояснювальна записка 81 сторінка, 17 рисунків, 7 таблиць, 9 джерел, 3 додатки. Мета роботи - розробка мікропроцесорної системи. В ході дипломного проектування був розроблений електронний пристрій, що представляє собою мікропроцесорну систему управління для автономного інвертора напруги, на основі трифазного інвертора з драйверами рівнів напруги та зворотних зв’язків за струмом та напругою. Автономний інвертор напруги, джерело живлення, мостовий випрямляч, мікроконтролер, шим модуляція, датчик струму, датчик напруги ЗМІСТ Вступ 1. Розробка та обґрунтування електричної принципової схеми мікропроцесорної системи 3.1 Силова частина 3.2 Датчики струму 3.3 Датчик напруги 3.4 Розрахунок трансформатору живлення 3.5 Розрахунок LC-фільтра 3.6 Вибір стабілізаторів напруги 3.7 Вибір мікроконтролеру 3.8 Вибір системи індикації 3.9 Вибір драйверів 4. Розробка друкованої плати 4.1 Розробка конструкції друкованої плати 4.1.1 Вибір і обґрунтування типу друкованої плати 4.1.2 Вибір і обґрунтування класу точності друкованої плати 4.1.3 Вибір матеріалу, габаритних розмірів і конфігурації друкованої плати 5. Охорона праці 6.1 Інструкція з охорони праці інженера-електроніка 6.2 Пожежна безпека Висновки Перелік посилань Додаток А Елементи автоматизації ВСТУП Постійний прогрес в області силової електроніки, повязаний в першу чергу з появою дедалі досконаліших силових напівпровідникових приладів, відкриває шляхи поліпшення і створення нових схемотехнічних рішень, підвищення енергетичних і динамічних показників, розширення сфери використання силової електроніки в народному господарстві. Це обумовлено такими основними факторами: - підвищення вимог до якості і швидкодії регулювання вихідних координат перетворювачів електроенергії в режимах автоматичної управління; - необхідність підвищення якості вхідних енергетичних показників перетворювачів з метою поліпшення їх електромагнітної сумісності; - розробка нових класів перетворювачів з ускладненими законами управління. Інвертор - пристрій для перетворення постійного струму або змінного в змінний струм із зміною величини напруги або і частоти. Існують кілька груп інверторів, які розрізняються за вартістю приблизно в 15 разів: - перша група дорожчих інверторів забезпечує синусоїдальна вихідна напруга, - друга група забезпечує вихідна напруга спрощеної форми, що замінює синусоїду. Вибір інвертора проводиться виходячи з пікової потужності енергоспоживання стандартного напруги 220В/50Гц. У даному режимі більшість моделей інверторів протягом декількох десятків хвилин (до 30) можуть віддавати потужність в 1,2-1,5 разів більше номінальної, - режим пусковий. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД 1.1 Основні відомості про автономний інвертор напруги Для живлення різних мереж споживачів змінним струмом частоти 50 Гц одно-або трифазним напругою 220 (220/380) У в аварійних режимах, при використанні нетрадиційних джерел енергії (сонячні батареї тощо), на автономних і віддалених обєктах широко застосовують автономні інвертори напруги (АІН). Існують декілька груп інверторів, які розрізняються за вартістю приблизно в 15 разів: - перша група дорожчих інверторів забезпечує синусоїдальну вихідну напругу, - друга група інверторів забезпечує вихідну напругу спрощеної форми, що замінює синусоїду. Розглянемо роботу схеми інвертора при симетричному управлінні, тобто за умови, що транзистори VT1, і VT2 знаходяться у включеному стані 180 градусів за частотою вихідної напруги, але включаються із зсувом по фазі на 180 градусів. Падіння напруги на кожному резисторі відповідно до закону Ома буде пропорційно опору. 3.2 Датчики струму Компанія Allegro Microsystems Inc. спеціалізується на розробці і виробництві аналого-цифрових силових мікросхем і датчиків струму на основі ефекту Холла.