Помогите с Расчетами в устройстве

[Данил]

Здасьте товарищи любители валерьянки.
Проблема у меня такая вышла.
Делаю курсовой по Устройству защиты трехфазного электродвигателя.
И вот на расчетной части застрял.



Не могу понять, как же рассчитываются вот эти три блока.

1)Блок согласования входного напряжения.
2)Бестрансформаторный источник питания с гасящим конденсатором.
3)Блок управления. Но в нём надо рассчитать только резистор R15 и U1.

Я понимаю, что вроде как параметры уже даны.
Но для курсового нужно сделать рассчет так, как будто бы этих параметров дано не было.

Помогите, чтоли.
Или ссылки дайте где расчеты таких схем уже даны.

========
==[___]==
===|_|===
==/____\===
=/______\===
|валерьянка|===
|__________|===
|__________|====
============

[Мышонок]

Загляни в тему: http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?t=466 , там есть ссылки на хорошие библиотеки, в которых есть книжки по таким расчётам.

[Данил]

Спасибо за ссылку. Обязательно погляжу.
А по самим расчетам кто-нить что нить знает?

[tych]

Советую сравочник по расчетам скачать там http://www.roboforum.ru/viewforum.htm?f=19

[Max]

1. Насчет узла согласования сказать трудно - неизвестны исходные параметры. Но скорее всего - там все элементарно - привести одно напряжение к другому через делитель.
2. Расчет гасящего конденсатора можно посмотреть вот тут:
http://dikoy44.narod.ru/konder.html
хотя, где то и у нас на форуме это было. Надо будет стырить оттуда
3. Посмотрите по форуму темы связанные с расчетом гасящего резистора для светодиода - все то же самое - тут надо просто расчитать токоограничительный резистор для светодиода оптопары.

[Сэр Мурр]

Да что тут сложного? Светодиод активируется при уровне лог."1" на выходе контроллера. Этот параметр- из описания на М/К.
Далее хватаем справ. данные на оптрон, и смотрим значение рабочего тока на светодиоде. Ещё более далее принимаем падение напряжения на светодиоде =1.5 вольта, и по закону ома рассчтитываем номинал резистора: R15= (U лог.ед -1.5 В):ток светодиода
Если не устраивает табличное значение падения 1.5 В, определите его экспериментально.

[Мышонок]

Согласование на входе - надо знать напряжение трёхфазной сети, а отсюда рассчитать необходимые уровни напряжения на делителях. Тем более они ограничены на уровне "1" стабилитронами VD7-VD9.

По бестрансформаторным источникам питания с гасящим конденсатором тема на Форуме есть, в ней даны, насколько я помню, ссылки на статьи в "Схемотехнике" и "Радио".

[Данил]

Хмм... очень интересно.

А вот этот вот справочник по расчетам, на который ссылку дали.
Его где-нить ещё можно скачать? А то там ссылка на него уже мертвая.
Или, если есть у вас у самих на компе эта книжка. То скиньте ******

[Данил]

Согласование на входе - надо знать напряжение трёхфазной сети, а отсюда рассчитать необходимые уровни напряжения на делителях. Тем более они ограничены на уровне "1" стабилитронами VD7-VD9.

Напряжение трехфазной сети.
220В вроде так. (Между фазами точно)

И как рассчитать

необходимые уровни напряжения на делителях.

[tych]

Хмм... очень интересно.

А вот этот вот справочник по расчетам, на который ссылку дали.
Его где-нить ещё можно скачать? А то там ссылка на него уже мертвая.

Ну страничку бы назад посмотрели !

Кауфман М. Сидман А.

Практическое руководство по расчетам схем в электронике. Справочник.

Линк оживили.

[Мышонок]

Напряжение трехфазной сети.
220В вроде так. (Между фазами точно)

И как рассчитать

необходимые уровни напряжения на делителях.

Между фазами напряжение называется линейным, и оно обычно равно 380 В эфф. Между фазой и нулевым проводом - фазное. Оно в указанном случае равно 220 В эфф. Не верю, что вам это не говорили на лекциях. Уровни напряжения на делителях: должны быть приведены к уровню лог. "1". Т.к. стоят диоды, то в расчёт идёт какое-то амплитудное значение какого-то напряжения Закон Ома и законы Кирхгофа, больше ничего здесь не нужно.

[Данил]

2мышонок

Т.к. стоят диоды, то в расчёт идёт [url]какое-то амплитудное значение какого-то напряжения[/url]

А это... как?

[Мышонок]

Приехали... Надеюсь, что такое амплитудное, эффективное значение напряжения другие юзвери объяснят , а впрочем это и не нужно, в какой-то теме про это подробно говорилось.

Воспользуйтесь поиском по Форуму.

[Данил]

Да знаю я что это такое Обьяснять не надо.


Я не понял, как обладая этим знанием провести расчет, составить формулы.

[Мышонок]

Закон Ома и законы Кирхгофа, больше ничего здесь не нужно.

[Данил]

Ну вот, к примеру возьмем в узле согласования входного напряжения, этот фрагмент.



Нам уже известно, что резистор 84 кОм.
Нам известно напряжение подающееся от сети 220v.
Так, как определить, что резистор - 84кОм, если мы пойдем от обратного? И как потом, разделить этот резистор на два (один - 82 кОм, другой - 2кОм)?

[Барсик]

Похоже, для измерения фазных напряжений используется АЦП Вашего контроллера.
1. Посмотрите по datasheet на Ваш контроллер, какое максимальное напряжение может быть на входах RA0-RA2, чтобы АЦП мог его нормально оцифровать. Т.е. чтобы получилось 1024.
2. В вашем задании должно быть указано максимальное значение фазного напряжения, которое должен отслеживать контроллер. Если в задании приведено действующее значение, то его величину надо умножить на корень из двух, т.к. конденсаторы на входе будут заряжаться до амплитудного значения.
3. Полученное значение надо поделить на резисторах так, чтобы
на входах RA0-RA2 получилось напряжение, соттветствующее результату преобразования АЦП равному 1024 или меньше.

[tych]

чтобы АЦП мог его нормально оцифровать. Т.е. чтобы получилось 1024

Странное число какое-то.

[Данил]

Похоже, для измерения фазных напряжений используется АЦП Вашего контроллера.
1. Посмотрите по datasheet на Ваш контроллер, какое максимальное напряжение может быть на входах RA0-RA2, чтобы АЦП мог его нормально оцифровать. Т.е. чтобы получилось 1024.
2. В вашем задании должно быть указано максимальное значение фазного напряжения, которое должен отслеживать контроллер. Если в задании приведено действующее значение, то его величину надо умножить на корень из двух, т.к. конденсаторы на входе будут заряжаться до амплитудного значения.
3. Полученное значение надо поделить на резисторах так, чтобы
на входах RA0-RA2 получилось напряжение, соттветствующее результату преобразования АЦП равному 1024 или меньше.

Да, да. Именно Ацп.

А теперь пойдем по пунктам.


2)Максимальное значение 250в. Хотя. Тут двойственно. Дело в том, что устройство отслеживает изменения фаз в диапазоне 30в. Т.е пока двигатель работает в пределах, от 190 до 250 в, всё нормально. Как только выходит за эти пределы, устройство его вырубает.
Тогда, что именно мне нужно умножать на на корень из двух.
3) Вот тут, то и вопрос. Как мне их поделить, чтобы получилось, чтобы на одном было 82 кОм, а на другом 2 кОм.

[Барсик]

У Вас максимальное значение ПЕРЕМЕННОГО напряжения - 250 вольт. Это действующее значение напряжения. Ваша схема с диодом и конденсатором выпрямит это напряяжение до амплитудного значения 250 * 1,41 = 352,5 вольта. (тот самый корень из двух) Если забыли, что такое действующее значение напряжения и что такое амплитудное - обратитесь к курсу по электротехнике или школьному курсу физики.
Но 352 вольта это несколько многовато для АЦП процессора. Поэтому, это напряжение надо поделить делителем напряжения до безопасной величины. Если Вы опять не в курсе, то напоминаю, что для таких целей используется делитель напряжения на резисторах, схема которго приведена в присоединённом файле. А вот эту самую безопасную величину и надо посмотреть в datasheet на Ваш процессор.
Я не имею ни малейшего желания изучать datasheet на Ваш PIC контролеер, тем более, что сам я работаю c AVR. Поэтому дальнейшие рассуждения будут носить иллюстративный характер. Например, для того самого контроллера AVR, если выбрать для него в качестве о-п-о-р-н-о-г-о напряжения внутренний источник 1,1 вольт, то примерно при 1 вольте на входе АЦП получится результат преобразования примерно 930. (максимально возможный - 1023). Можно подобрать делитель напряжения так, чтобы при 250 вольт действующего напряжения на фазе, результат преобразования был равен 1000. Что очень удобно, для дальнейшей обработки результатов измерений (надо объяснять, почему?). Если у нас 1 вольту соответствует значение 930, то значению 1000 должно соответствовать значение напряжения на входе: 1000/930 * 1 = 1,075 вольта.
Следовательно, чтобы из наших 352 вольт на входе получить 1,075 вольта, то надо поделить на резисторах в 352/1,075 = 327,4 раза.
Сами рассчитаете делитель или как?

Внимание! Всё оказалось не так просто. Рассуждения, приведённые выше, справедливы для другой схемы, где конденсатор включён между катодом диода и общим проводом.
Для схемы, приведённой в приложенном файле, надо считать немного по-другому. В ней конденсатор зарядится до среднего за период напряжения. Похоже, те самые 352 вольта амплитудного значения надо разделить на 3,14 (пи) и делитель на резисторах должен делить на 352/(3,14*1,075) = 104,3 раза.