Реферати українською » Физика » Електропривод мікрохвильовій печі


Реферат Електропривод мікрохвильовій печі

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РФ

МОСКОВСЬКИЙЭНЕРГИТИЧЕСКИЙ ІНСТИТУТ

(>ТЕХНИЧЕСКИЙ УНІВЕРСИТЕТ)

Кафедра електричних і електронних апаратів

>Электропривод мікрохвильової печі

Москва – 2006.


Зміст

 

1.Функциональние завдання, які вирішуються ЕМС, умови його роботи

2.Морфологическое опис системи з урахуванням узагальненої схеми ЕМС. Опис елементів принцип дії.Статические характеристики

3. Математичне письмо речей та схема реалізаціїМЭД

4. Критерії оцінки ЕМС

5. Укладання про технічному рівні аналізованої системи

6. Рекомендації для поліпшення системи

Висновки

Список використаної літератури

Додатка


1.Функциональние завдання, можуть бути вирішені ЕМС, умови його роботи

Мікрохвильова піч служить для розігріву їжі і розморожування продуктів. Мікрохвильові печі використав основному домашніх умовах й у офісах. Найвища вимога, які пред'являються мікрохвильовим печам забезпеченнябесшумности роботи, велике робоче простір і споживання мінімальної потужності. Від приводу ж мікрохвильової печі потрібно невисока швидкість обертання обертового столика, що працює як реверсу. Слід також щоб привід мікрохвильової печі мав невеликі габарити, наприклад великий радіус малу висоту. Плюс до того ж у деяких моделях мікрохвильових печей передбачено ручний громовідвід обертаючого столика. Такий режим використовується від використання посуду, яка заповнює увесь внутрішній простір печі. Ця можливість використовується лише ручного приготування їжі.

>Циклограмма роботи мікрохвильової печі представлена на рис. 1.

2.  >Морфологическое опис системи з урахуванням узагальненої схеми ЕМС. Опис елементів принцип дії.Статические характеристики

ЕМС мікрохвильової печі складається з таких елементів:

1). У, У2 – ректифікатор.

2). Ф, Ф2 – фільтр.

3). І – інвертор.

4).ТрВч – трансформатор високої частоти.

5). До – комутатор.

6).МЭД –магнитоелектрический двигун.

7). РВ – робочий орган.

8).ДПР – датчик становища ротора.

9). МК –микроконтроллер.

Функціональна схема ЕМС представлена на рис. 2.

>Докажем необхідність, і достатність всіх елементів. Насамперед, слід зазначити, що вибраввентильний двигун (>ВД). Це пов'язано з наступним:

1). МасаВД менше маси АТ.

2). НадійністьВД така сама, чипочт така сама, як і в АТ.

3). ККДВД вище, ніж ККД АТ.

4). ВартістьВД менша за вартість АТ.

Цими критеріями підтверджується обгрунтованість вибору ролі приводу мікрохвильової печі -ВД.

Від приводу мікрохвильової печі потрібно забезпечення низькою швидкості обертання.

Виходячи з цього, зробимо двигун таким, що він працював у зоні близька до зоні пуску (зона I на статичної характеристиці). Статична (механічна) характеристикаВД представлена на рис. 3.

Умовно, функціональну схему ЕМС можна поділити 2 частини (див. відповідне позначення на рис. 2):

А). Перетворювач.

У). Самвентильним двигун (>ВД), що становить з себе синхронний двигун з електронним комутатором напруги, якого підключена обмоткастатора СД.Микроконтроллер забезпечує управління комутатором. А датчиком становища ротора, встановлений на валу двигуна і управляючий роботою комутатори залежно від становища ротора.ДПР генерує періодичні сигнали, якими відчиняються й закриваються ключі комутатори,подключающего до неї відповідні обмоткистатора. Внаслідок цього магнітне полістатора обертається з тією ж середньої швидкістю, як і ротор.

Під час такої класифікації не коштувати забувати про робочому органі.

Що ж до пункту А) нашої класифікації, те важливо відзначити, можна було б послуговуватись один фільтр і тільки ректифікатор, але давайте тоді конструкція вийшла б громіздка. А відповідно до нашій схемі маємо таке: на вхід випрямляча надходить змінне напруга 220 У, ректифікатор робить з неї постійне310В. Фільтр усуває перешкоди, зменшуючи пульсації вихідного напруги.Инвертор ж, знову робить напруга змінним. Далі стоїть трансформатор високої частоти із конкретним висновком нульової точки. Далі процес повторюється і з виходу фільтраФ2 сигнал надходить на комутатор. Відповідно до нашій схемі, ця значна її частина має хорошу ефективність яких і компактність,т.к. її габарити порівнянні величиною акумулятора стільникового телефону. А для нашої ЕМС малі габарити дуже важливі.

Принцип роботиВД.

Принцип роботиВД, грунтується на використанні датчика становища ротора (>ДПР), перетворювача координат і силового напівпровідникового перетворювача. Вони разом формують на обмоткахстатора машини фазні напруги в такий спосіб, щоб результуючий вектор напруги він був зрушать на кут 90° і нерухомий щодо осі магнітного поля ротора.

>Коммутация виробляється отже потік порушення ротора – Ф підтримується постійним щодо потоку якоря. Через війну взаємодії потоку якорі і порушення створюється поводить момент M, що прагне розгорнути ротор те щоб потоки якорі і порушення збіглися, але за повороті ротора під впливомДПР відбувається переключення обмоток і потік якоря повертається наступного року крок.

І тут і результуючий вектор струму буде зрушать і нерухомий щодо потоку ротора, що створює момент на валу двигуна.

У руховому режимі роботиМДСстатора випереджаєМДС ротора на кут 90°, підтримувану з допомогоюДПР. У гальмовому режиміМДСстатора відстає відМДС ротора, кут 90° як і підтримується з допомогоюДПР.

>Коммутатор.

Джерело харчування виробляє постійна напруга. Отже, для перетворення постійної напруги джерела електроенергії у змінне для харчування обмотки якоря двигуна необхідний комутатор, керований за частотою, побудований на ключових елементах, які періодично підключають постійна напруга до навантаження.

Як ключових елементів в преосвітніх пристроях використовують, зазвичай, силові транзистори, працюють у режимі перемикання в галузі насичення до області відсічення.

>Датчик становища ротора.

Існує безліч конструкцій датчиків становища ротора, принцип чиїх робіт ось у чому: фіксуються певні становища ротора щодостатора, й у відповідні моменти часу датчик формує сигнали, надаються до сприймання системою управління (>микроконтроллером).

Найбільшу популярність придбали датчики Голла і фотоелектричні, оскільки вонибезинерционни й дозволяють позбутися запізнювання в каналі зворотний зв'язок за майновим становищем ротора.

Конструктивно повинен бути простий і технологічний у виготовленні, надійний у роботі. Схема комутатори буде простіше й надійніше, якщо поруч із максимальної віддачею потужності,ДПР формуватиме сигнали заданої форми. Найчастіше цей сигнал повинен мати форму прямокутних імпульсів із високим кратністю максимального і мінімального рівнів, ні з великий крутизною наростання і спаду фронтів.ДПР і двох елементів. Одне з них управляючий - пов'язані зротором двигуна і за досягненні ним заданого кутового становища входить у взаємодію Космосу з іншим елементом - чутливим, пов'язаних ізстатором.

>Микроконтроллер.

>Микроконтроллер — мікросхема, призначена керувати електронними пристроями. Типовиймикроконтроллер поєднує у собі функції процесора і в периферійних пристроїв, може міститиОЗУ і ПЗУ. Власне, це однокристальний комп'ютер, здатний виконувати прості завдання. Використання однієї мікросхеми, замість цілого набору, як у звичайних процесорів, що застосовуються у персональні комп'ютери, істотно знижує розміри, енергоспоживання і вартість пристроїв, побудованих з урахуванняммикроконтроллеров.

>Микроконтроллери є підвалинами побудови які вбудовуються систем, їх можна перестріти в багатьох сучасних приладах, як-от телефони, пральні машини та т. п.Большая частина які у світі процесорів —микроконтроллери.

Електрична схема аналізованої ЕМС представлена на рис. 6.

електропривод мікрохвильова піч комутатор

3.  Математичне письмо речей та схема реалізаціїМЭД

ВикористовуватимемоМЭД торцевій конструкції,т.к. дозволять виконати машину багатополюсної і такі конструкція проста ітехнологична у виконанні. Основним критеріями у виборі кількості полюсів є збільшенняМДС порушення машини та зростання втрат надходжень у стали. Що стосується використаннявентильного двигуна такий конструкціїМДС забезпечується постійними магнітами, а втрати у стали порівняно невеликі (майже відсутні). КонструкціяМЭД циліндричного виконання представлена на рис. 2. Малюнок має такі позначення:

1 – постійний магніт.

2 –статор.

3 – обмоткастатора.

4 – завзятий підшипник.

5 – ротор.

>Статор виконаний у вигляді плоского диска, що за зазорі між 2 дисками ротора.Статор має обмоткифазной котушки якоря. Кількість котушок у кожному фазі одно числу постійних магнітів 1 нароторе.

Диск ротора виконано із горіховогонемагнитногонеелектропрочного матеріалу, в отвір якого закріплені циліндричні постійні магніти.

Для зручностістатор зазвичай виконуютьдвухфазним. Кожна секція має форму котушки з концентричними витками. Це робиться зменшеннярасходуемого провідника при однієї тієї жЭДС секції.

Така конструкція визначає особливості розрахунку.

Отже, до розрахунку приймемо такі припущення:

1).Индуктивное опір якоря набагато меншою активного.

2).Пренебрежем полем реакції якоря,т.к. йогоМДС набагато меншоюМДС постійного магніту.

3). Відсутні втрати у стали.

З огляду на прийняті припущення, запишемо основне рівняння динамік:

(1)

>Т.к. теоретично електричних машин значення , то рівняння (1) перепишеться як:


 (2)

Де

Через прийнятого припущення 1), індуктивне опірz замінюємо активним.

 (3)

З отриманих рівнянь побудуємо основні тимчасові залежності параметрів нашогоМЭД (див. рис. 5).

4.  Критерії оцінки ЕМС

Як аналогів порівнювати виберемо привід з асинхронним двигуном змінного струму.

Як показників якості виберемо:

1 – енергетична ефективність.

2 – надійність.

3 – технічні параметри.

4 – маса кафе і габарити.

5 – ціна.

Слід також визначити, який показник якості є найважливішим, а який найменш. У нашому випадку пріоритет буде так: 1, 2, 3, 4, 5, де 1 - енергетична ефективність яких і т.д. Відповідно матимемо: найважливіший показник – енергетична ефективність, самий найменш важливий – ціна. Звісно, з цим можна посперечатися,т.к. ціна – це зовсім останній за важливістю показник, але так до нашого завдання не встановлено цінові обмеження, то вважатимемо, що ми маємо необмеженим капіталом. Тому ціну що й зробив найменш важливим показником. За такою класифікації: енергетична ефективність матиме ваговій коефіцієнт 5, надійність – 4, технічні параметри – 3, маса кафе і габарити – 2, і – 1.

Також слід зазначити, кожен показник якості оцінять за п'ятибальною системі, де оцінка 5 відповідатиме найкращому балу.

Показник якості >Весовой коефіцієнт >МЭД АТ
1. Енергетична ефективність 5 5 3
2. Надійність 4 4 3
3. Технічні параметри 3 5 3
4. Маса і габарити 2 4 2
5. Ціна 1 3 4

>Определим комплексні показники якості кожному за типу ЕМС.

Для наочності оцінки побудуємо діаграму важливості показників якості (рис. 7)

Отже, вибірВД замість приводу мікрохвильової печі обгрунтований з погляду оцінки техніко-економічного рівня.

5.  Укладання про технічному рівні аналізованої системи

Вже згадана система перебуває в високому технічному рівні, через усього вищевикладеного. Використаннявентильного двигуна дозволило досягти зниження маси, простоти конструкції відповідно габаритів. Дуже важливо, зважаючи на те, у тому що собі мікрохвильова піч припускає наявність маленького приводу через дрібниці відведеного під нього простору. З іншого боку, наш привід є безконтактним, що дуже підвищило б його надійність.

До вад нашого приводу б міг зарахувати лише його ціну,т.к ми використовуємо постійні магніти.

6.  Рекомендації для поліпшення системи

 

Отже, підвищення системи можна запропонувати таке:

· Для зменшення маси механічної частини приводу необхідна за ролі постійних магнітів використовувати рідкісноземельні магніти, але це збільшить вартість приводу.

· Для зменшення вартості системи необхідно розглянути можливість застосування двигунів без постійних магнітів.

· Для зменшення розмірів комутатори і розмір втрат у ньому рекомендується використовувати модулі; можливо виготовлення комутатори в по інтегральної технології, однак це викликає неминуче серйозне зростання вартості приводу.


Висновки

 

Через війну виконаної роботи зроблено таке:

·Обоснован вибірвентильногомагнитоелектрического двигуна замість приводу мікрохвильової печі;

· Дани рекомендації доцільність використання модулів застосування інтегральної технології виготовлення комутатори;

· Зроблено висновок про високому технічному рівні аналізованої системи та визначено основних напрямів поліпшення її характеристик.

 


Список використаної літератури

 

1.Тиричев П. А.,Лозенко У. До.Раздаточний матеріал.Учебно-методическое посібник за курсом «>Электромеханические системи». М.: ВидавництвоМЭИ, 1998 р.

2.Тиричев П. А., Маслов З. І. Введення у теорію і практику електромеханічних систем М.: ВидавництвоМЭИ, 1999 р.

3. Москаленко В.В. Автоматизований електропривод. М.:Энергоатомиздат., 1986.


Додаток

>Рис. 1. Типовациклограмма роботи приводу.

 B

 

 


>Рис. 2. Функціональна схема ЕМС.

>Рис. 3. Механічна характеристикаВД.


>Рис. 4. КонструкціяМЭД.

>Рис. 5. Основні тимчасові залежності аналізованогоМЭД.


>Рис. 6. Електрична схема ЕМС.

>Рис. 7. Діаграма важливості показників якості.


Схожі реферати:

Навігація