Лабораторний стенд для дослідження електроприводу постійного струму з реверсивним широтно-імпульсним перетворювачем

Лабораторний стенд для дослідження електроприводу постійного струму з реверсивним широтно-імпульсним перетворювачем, що включає силовий транзисторний міст, вхідний випрямляч, ємність кола постійного струму, систему керуван 3 у сталому режимі та забезпечує можливість реверсу струму якоря. Регулювання напруги методом широтно-імпульсної модуляції виконує додатковий силовий транзистор у колі постійного струму ШІП. Ознаки спільні з корисною моделлю реверсивного ШІП в тому, що регулювання напруги здійснюється методом ШІП за допомогою системи керування, якір ДПС включено у діагональ силового транзисторного моста для забезпечення реверсу, на вході ШІП використаний некерований випрямляч напруги. Недоліками даного пристрою є складність його використання у навчальному процесі через наявність небезпечних рівнів напруг, а також використання додаткового силового транзистора для регулювання напруги. Метою корисної моделі є адаптація лабораторного стенду для дослідження електроприводу постійного струму з реверсивним ШІП до використання у навчальному процесі за рахунок використання принців безпеки, наочності, малогабаритності та відповідності сучасним вимогам. Це досягається тим, що живлення елементів стенду здійснюється безпечними рівнями напруг згідно правил технічної безпеки. Наочність досліджуваних об'єктів і процесів забезпечується, як безпосереднім візуальним спостереженням, так і наявністю сучасного розвиненого інструментарію вимірювальних параметрів досліджуваних процесів, а саме осцилографів, комп'ютеризованих вимірювально-діагностичних комплексів (ВДК) та інших, за допомогою яких здійснюється дослідження сигналів у контрольних точках схеми. Використання стенду у малогабаритному варіанті дозволяє зменшити витрати матеріальних ресурсів та налагодити серійне виробництво. Розміщення малогабаритного лабораторного стенду на робочому столі дослідника дозволяє відмовитись від необхідності спеціалізованих приміщень із силовими мережами живлення. Реверсивний ШІП виконано у відповідності сучасним вимогам та є максимально наближеним до промислових варіантів виконання, що вимагають всіх запобіжних та захисних засобів, технічних рішень та алгоритмів керування, які використовуються у повномасштабних промислових зразках. Суть корисної моделі пояснюється наступними кресленнями, де на фіг. 1 показана блок схема приладу, на якій прийняті наступні позначення: 1 - побутова мере 59894 4 жа живлення  220 В; 2 - трансформатор який знижує змінну напругу до безпечного рівня; 3 реверсивний ШІП; 4 - навантаження ШІП (ДПС); 5 панель виводу контрольних точок схеми; фіг. 2 - функціональна схема реверсивного ШІП; фіг. 3 - принципова схема реверсивного ШІП. Лабораторний стенд для дослідження електроприводу постійного струму з реверсивним широтно-імпульсним перетворювачем напруги (фіг. 2, фіг. 3) складається із: пластикового корпусу зі спеціальними вирізами, у яких розміщується двигун постійного струму ДПМ-30-Н1-05 та печатна плата пристрою. Зверху коробки знаходяться керуючі кнопки та регулятор, з лівого боку під'єднаний живлячий кабель. З правої сторони стенда знаходиться СОМ порт та під'єднаний до нього шлейф, через який виводяться контрольні точки в інший пластиковий корпус. Система керування ШІП побудована на використанні датчику струму LA25NP. Пристрій працює наступним чином: сигнал з датчику струму LA25NP порівнюється із сигналом завдання на суматорі, який виконано на операційному підсилювачі (фіг. 3 DA1) КР140УД1408А. Сигнал різниці подається на тригер Шмідта (К, фіг. 2; DA2, фіг. 3) який виконує функцію компаратора із гістерезисом. Сигнал з виходу компаратора подається на розподілювач імпульсів (PI, фіг. 2; DD1, фіг. 3), який через оптопари (DD2, DD4, фіг. 3) видає імпульси керування на драйвери (DD5, DD6, фіг. 3), які керують силовими транзисторами. Спеціальні вирізи дають змогу вивчати застосовані технічні рішення наочно, разом із дослідженням функціональних та принципових схем. Для вимірювання та дослідження сигналів у контрольних точках користувач може приєднати щупи осцилографа безпосередньо до елементів плати або схеми. Для зручності дослідження цих сигналів вони виведені через роз'єм у окремий корпус (5, фіг. 1), на який нанесено принципову схему з виводом сигналів контрольних точок у вигляді штирів. При виконанні лабораторних робіт із дослідження реверсивних ШІП студенти досліджують принципи керування силовими транзисторами, методи розрахунку та вимоги до елементів систем керування, сигнали у контрольних точках системи керування, розраховують час ввімкнення та вимкнення силового транзистора, досліджують параметри вихідних напруг та струму. 5 59894 6 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 59894 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601