Разработка блока управления контактором, предназначенного для работы в сетях как постоянного, так и переменного тока
Разработка функциональной и принципиальной схемы устройства, расчет его силовой части. Разработка системы управления: микроконтроллера, элементов системы, источники питания. Моделирование работы преобразователя напряжения, программного обеспечения.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.08.2011 |
| Размер файла | 2,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
SIGNAL (ADC_vect)
Рис. 7.5
Функция обработки прерывания по переполнению т\с1 в режиме ШИМ
SIGNAL (TIMER1_OVF_vect)
Рис. 7.6
Алгоритм работы микроконтроллера представлен на блок-схеме (рис. 7.1).
При подаче питания на микроконтроллер, он проводит настройку периферии и открывает силовой ключ, т.е. задает скважность ШИМ - 100%. Задержка между подачей напряжения и открытием ключа составляет около 5 мс.
Потом идет сбор 127 оцифровок АЦП (за время около 28 мс, т.е. примерно по трем полупериодам сети), их усреднение и если напряжение больше 0,3*Uном, продолжатся режим форсажа.
Дальше сбор оцифровок и расчет уставок ШИМ продолжается пока счетчик периодов ШИМ не досчитает до 15600, что соответствует примерно 220 мс. После чего режим форсажа считается законченным, меняются кол-во оцифровок АЦП для расчета среднего напряжения сети. Каждый раз при расчете уставки ШИМ происходит проверка, на спад напряжения ниже положенного.
В программе инициализирован «watchdog» - независимый таймер, который перезагружает контроллер в том случае, если основная программа зависнет и принудительно не сбросит этот таймер в течении 125 мс.
Алгоритм работы микроконтроллера
Головная функция
Головная функция представляет собой бесконечный цикл, в котором происходит проверка флага расчета уставки ШИМ и запуск функции расчета скважности ШИМ с параметром уставки напряжения удержания.
Головная функция программы
Функция расчета скважности ШИМ
Функция сначала проверяет соответствие входного напряжения положенному, в случае его несоответствия (Uвходное < 0.3*Uноминальное), происходит вызов функции отключения.
Функция расчета уставки ШИМ
Функция отключения
Функция отключает ШИМ и запускает бесконечный цикл с перегрузкой «watchdog».
Функция отключения
Функция обработки прерывания ШИМ
Функция декрементирует счетчик периодов ШИМ. При обнулении счетчика выключается прерывание ШИМ и устанавливается флаг режима удержания.
Функция обработки прерывания ШИМ
Функция обработки прерывания АЦП
Функция суммирует оцифровки АЦП, декрементирует счетчик кол-ва оцифровок и при его обнулении рассчитывает среднее значение напряжения.
Функция обработки прерывания АЦП
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 используемой литературы
1. П.А. Воронин. Силовые полупроводниковые ключи. 2-еиздание - М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2005.-384 с.
2. Семенов Б.Ю. Силовая электроника от простого к сложному. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2005.-416 с.
3. В. Морозов. Расчет повышающе-понижающего преобразователя. Журнал схемотехника 2007 г.
4. SEPIC Equations and Component Ratings. Application Note 1051. Материал с сайта фирмы Maxim-Dallas http://www.maxim-ic.com/.
5. Designing A SEPIC Converter. Application Note 1484. Материал с сайта фирмы National semiconductor www.national.com
6. Программирование на языке С для AVR и PIC контроллеров. Cост. Ю.А. Шпак-К.:» МК-Пресс», 2006.-400 с.
7.www.atmel.com
8. Применение микроконтроллеров AVR:схемы алгоритмы программы. - М.:Издательский дом «Додека-XXI», 2004.-288 с.
9. http://www.trzrus.narod.ru/calc/caprect.htm
10. Каталог Платан. Электронные компоненты (июнь 2004 г.)
11.www.IR.com
12.http://www.freescale.com
13.www.epcos.com
14.www.murata.com
15. Г.С. Зиновев. Основы силовой электроники: учебник. - Новосибирск: НГТУ, 2000. - ч. 2, 197 с.
16. ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.
17. Безопасность жизнедеятельности 2-е издание Под ред. Л. Михайлов, В. Соломин, Т. Беспамятных, О. Грунин и др.-М: Питер 2007. - 464 с
18. http://www.lennox.ua/html/sprav/cd1/4_3_4.php
19. ППБ 01-03 ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (Утверждены приказом МЧС России от 18 июня 2003 г. №313) Инфра-М, Москва 2003
20. СНиП 23-95. Естественное и искусственное освещение. - Светотехника, 1995, №10, с. 1 - 23.
21. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. СПб.: Министерство энергетики РФ, 2003
22. Методические указания по выполнению организационно-экономической части дипломных проектов по темам конструкторского направления. - Новосибирск: НЭТИ, 1995. - 20 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Способы управления вакуумным контактором, предназначенным для работы в сетях переменного и постоянного токов. Анализ функциональной и принципиальной схемы устройства. Расчет силовой части. Опытно-конструкторская разработка блока управления контактором.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 15.08.2011Разработка функциональной и принципиальной схемы блока управления контактором и расчет силовой части устройства. Расчет параметров силового транзистора и элементов блока драйвера. Выбор микроконтроллера и вычисление параметров программного обеспечения.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 16.12.2011Разработка функциональной и принципиальной схемы контактора. Расчет силовой части устройства: выбор варистора и диодного моста, фильтровых конденсаторов. Расчет параметров силового диода и расчет тепловой загрузки. Источник питания системы управления.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.11.2011Технологические параметры очистки щелочного электролита. Сущность метода электродиализа. Разработка функциональной схемы устройства. Расчет параметров и выбор элементов силовой части. Разработка алгоритма работы микроконтроллера системы управления.
дипломная работа [646,9 K], добавлен 27.04.2011Описание работы системы автоматической регулировки напряжения. Разработка принципиальной схемы. Источник питания АЦП микроконтроллера. Аттенюаторы мелкого и крупного шага. Описание блок-схемы алгоритма работы блока управления АРН. Расчет сметы затрат.
дипломная работа [96,1 K], добавлен 22.02.2012Разработка структурной функциональной схемы устройства, его аппаратного обеспечения: выбор микроконтроллера, внешней памяти программ, устройства индикации, IGBT транзистора и драйвера IGBT, стабилизатора напряжения. Разработка программного обеспечения.
курсовая работа [495,1 K], добавлен 23.09.2011Разработка силовой схемы преобразователя. Расчет параметров и выбор силового трансформатора, тиристоров, сглаживающего дросселя. Проектирование функциональной схемы АЭП и электрической схемы блока системы импульсно-фазного управления электропривода.
курсовая работа [575,2 K], добавлен 17.05.2014Структурная схема преобразователя, расчет и выбор элементов силовой части схемы. Выбор и описание системы управления частотным преобразователем. Синтез и описание функциональной схемы работы системы управления. Особенности моделирования силовой части.
курсовая работа [6,2 M], добавлен 28.01.2015Составление функциональной схемы стабилизатора напряжения, принципиальной электрической схемы. Принцип работы силовой части. Специфика разработки системы управления стабилизатором напряжения, управляемым по принципу широтно-импульсного моделирования.
курсовая работа [248,4 K], добавлен 11.10.2009Разработка принципиальной схемы и описание работы контроллера клавиатуры/дисплея КР580ВД79. Схема сопряжения микроконтроллера с фотоимпульсным датчиком. Расчет потребляемого тока от источника питания. Блок-схема программы вывода информации на индикацию.
курсовая работа [736,9 K], добавлен 18.02.2011
