|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Pengawal kelajuan mikropengawal untuk motor komutator. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Motor elektrik Dalam kebanyakan pemacu, khususnya peralatan elektrik rumah, motor elektrik komutator dengan pengujaan berurutan digunakan secara meluas. Banyak varian pengawal kelajuan untuk motor sedemikian menggunakan penerus terkawal berdasarkan thyristor diketahui (lihat, sebagai contoh, buku "Thyristors. Buku Rujukan Teknikal" / Diterjemah dari Bahasa Inggeris oleh V. A. Labuntsov et al. - M.: Energia, 1971). Penggunaan mikropengawal (MC) dalam peranti ini dengan pelaksanaan fungsi asas kawalan pemacu elektrik di peringkat perisian membuka peluang baharu secara kualitatif. Dalam kes ini, pengawal ternyata agak universal dengan keupayaan untuk dikonfigurasikan untuk mengawal pelbagai jenis pemacu elektrik atau beban lain dengan menukar program yang direkodkan dalam ingatan MK. Artikel ini menerangkan versi pengawal selia sedemikian yang dibangunkan oleh pengarang berdasarkan PIC16F84 MK daripada Microchip Technology. Peranti yang dicadangkan menggunakan kaedah nadi untuk mengawal voltan dalam litar DC, yang telah meluas, khususnya, dalam pemacu elektrik kenderaan [1]. Intipati kaedah ini ialah voltan dibekalkan kepada motor dalam denyutan dengan kadar pengulangan yang tinggi melalui elemen kunci bukan hubungan. Semasa denyutan tempoh t (Rajah 1), voltan penuh sumber kuasa U digunakan pada motor elektrik dan arus dalam litar motor meningkat, dan semasa jeda tn voltan dimatikan, dan arus di bawah pengaruh emf aruhan diri secara beransur-ansur berkurangan, menutup melalui litar diod penyekat. Voltan purata Ucp pada terminal motor elektrik, dan oleh itu kelajuan putarannya, dikawal dengan menukar kitaran tugas K3, sama dengan nisbah tempoh nadi ti kepada tempoh pensuisan T = ti + tn: UCP = K3U; K3 = ti/T. (1)
Untuk mengurangkan amplitud riak semasa dan mengembangkan julat kawalan, kawalan frekuensi lebar elemen utama digunakan dengan perubahan serentak dalam tempoh tempoh pensuisan mengikut hubungan T = Tmin/4K3(1-K3), ( 2) di mana Tmin ialah masa pensuisan minimum yang dibenarkan, ditentukan oleh ciri-ciri elemen utama dan kelajuan mikropengawal; dalam kes ini, Tmin diambil sebagai 2,5 ms. Untuk menunjukkan keupayaan kawalan mikropengawal pemacu elektrik, peranti yang dicadangkan melaksanakan set fungsi berikut: - peraturan kelajuan putaran dengan menukar faktor isian K3 dalam julat 0...100% dalam langkah 2%. Ciri-ciri mekanikal pemacu elektrik (pergantungan kelajuan putaran pada tork pada aci) adalah lembut: apabila beban meningkat, kelajuan putaran berkurangan, yang melindungi motor elektrik dan sumber kuasa daripada beban berlebihan; - mengekalkan kelajuan putaran tertentu dengan ketepatan ±5% menggunakan prinsip kawalan gelung tertutup berdasarkan sisihan: nilai sebenar kelajuan putaran dibandingkan dengan nilai yang ditentukan, dan jika terdapat sisihan, K3 diubah secara pemprograman sehingga penyelewengan dihapuskan; - menukar arah putaran aci (terbalik) motor elektrik; - menjana isyarat untuk menghidupkan elemen brek apabila pemanduan berhenti; - penutupan automatik motor elektrik berdasarkan isyarat daripada penderia mod kecemasan (jika digunakan), serta sekiranya berlaku kegagalan dalam pelaksanaan program; - keupayaan untuk mengawal dua motor elektrik dengan peralihan masa denyutan voltan bekalan; - perakaunan dan penyimpanan dalam memori tidak menentu mikropengawal maklumat tentang jumlah masa operasi pemacu; - petunjuk visual algoritma kawalan yang dipilih (dengan atau tanpa penstabilan kelajuan putaran) dan arah putaran, serta nilai kitaran tugas, set dan kelajuan putaran sebenar. Dalam aplikasi tertentu, beberapa fungsi yang dinamakan mungkin tidak digunakan. Gambarajah skematik peranti kawalan motor elektrik ditunjukkan dalam Rajah. 2. Asasnya ialah mikropengawal DD1, beroperasi pada frekuensi jam 10 MHz. Kawalan adalah butang SB1 ("Maju"), SB2 ("Berhenti") dan SB3 ("Kembali"), disambungkan kepada bit RB0 - RB2 port B MK. Selari dengan butang SB2, jika perlu, anda boleh menyambungkan output sensor arus beban, yang, jika ambang arus yang ditetapkan melebihi, akan memutuskan sambungan pemacu dari sumber kuasa.
Transistor komposit berkuasa KT834V (VT2) digunakan sebagai elemen utama. Oleh kerana pekali pemindahan besar arus asas, ia dikawal secara langsung oleh voltan daripada output RB4 port B melalui perintang pengehad arus R5. Program kawalan menyediakan keupayaan untuk mengawal motor elektrik kedua secara serentak dengan menyambungkan input elemen kunci yang serupa ke pin RB5. Dalam kes ini, untuk mengurangkan riak semasa dalam litar sumber, denyutan voltan untuk motor kedua dibentuk dengan peralihan masa yang sama dengan tempoh nadi ti, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, a dan b. Kesan medan berkuasa atau transistor kuasa hibrid boleh digunakan sebagai suis dalam peranti dengan litar kawalan yang disambungkan terus ke terminal MK [2], yang membolehkan pengawal digunakan dalam pemacu elektrik kuasa dengan kuasa sehingga ratusan kilowatt, contohnya, dalam kenderaan elektrik. Membalikkan motor elektrik dilakukan dengan menukar arah arus dalam belitan medan motor elektrik LM1 menggunakan sesentuh pensuisan geganti K1. Penggulungannya termasuk dalam litar pengumpul transistor VT1, dikawal oleh voltan dari output RB3 MK. Pengawal selia menggunakan geganti REN18 (helaian data РХ4.564.505) dengan empat kenalan pensuisan (untuk meningkatkan kebolehpercayaan, dua kenalan disambung secara selari dalam setiap kumpulan K1.1 dan K1.2). Penukaran sesentuh berlaku apabila motor elektrik dinyahtenagakan (K3 = 0), yang mengurangkan keperluan kapasiti pensuisannya dengan ketara. Bergantung pada arus undian motor, menukar belitan medan mungkin memerlukan penggunaan peranti pensuisan yang lebih berkuasa. Apabila mengawal pemacu elektrik tidak boleh balik, tidak perlu menggunakan elemen ini sama sekali. Program ini menyediakan pembentukan isyarat pada output RB6 MK yang termasuk elemen brek untuk menghentikan pemacu dengan cepat apabila mematikan atau untuk mengehadkan kelajuan putaran dalam mod penstabilan dengan beban negatif pada aci motor elektrik. Jika tiada unsur sedemikian, isyarat yang dinyatakan tidak digunakan. Pin RB7 menerima denyutan daripada sensor kelajuan fotoelektrik. Ia terdiri daripada diod pemancar IR VD5, fotodiod VD6, penguat berdasarkan transistor VT3 [3] dan cakera yang dipasang pada aci motor elektrik dengan dua lubang yang terletak secara diametrik dengan diameter kira-kira 10 mm. Apabila aci berputar, sinar IR menerangi sebentar fotodiod dua kali dalam satu pusingan, dan denyutan voltan terbentuk dalam litar pengumpul transistor VT3. Tiba di input RB7, ia menyebabkan MK terganggu dari port B. Menggunakan gangguan ini, MK mengukur masa setiap putaran aci motor dan menukar selang yang diukur kepada kelajuan putaran yang dinormalkan berbanding dengan nominal dalam peratusan. Dalam kes ini, kelajuan putaran 100 min-3000 diambil sebagai 1%. Jika kitaran tugas telah mencapai sifar (matikan kuasa), dan enjin terus berputar pada frekuensi sudut melebihi frekuensi yang ditentukan, MK mengeluarkan arahan brek kepada penggerak melalui bit RB6 port B. Port A lima digit yang dikonfigurasikan keluaran digunakan untuk mengawal tujuh bit penunjuk digital HG1 secara dinamik. Melalui bit RA3, maklumat (dalam bentuk bilangan denyutan yang sepadan) tentang digit perpuluhan yang dipaparkan dibekalkan kepada input C1 pembilang binari DD3, dan melalui bit RA4 pembilang diset semula kepada sifar. Penyahkod DD4 menukar kod binari pada output kaunter kepada kod penunjuk tujuh elemen. Daripada pin RAO-RA2 mikropengawal, input alamat penyahkod DD2 menerima dalam kod binari nombor digit penunjuk HG1, di mana kandungan kaunter DD4 harus dipaparkan. Voltan pada output 0 - 6 penyahkod secara berurutan mengaktifkan digit penunjuk yang sepadan, memastikan paparan tujuh digit, dan dalam selang penjanaan voltan pada output penyahkod yang tidak digunakan, petunjuk dimatikan dan digit yang dipaparkan dimuatkan ke dalam kaunter. Apabila anda menghidupkan peranti, MK ditetapkan semula secara automatik dan program yang disimpan dalam ingatannya memulakan pelaksanaan. Inisialisasi awal MC dan program kawalan dijalankan: praskala pemasa/kaunter dan baris input/output port A dan B dikonfigurasikan, pemalar awal yang diperlukan dimasukkan ke dalam pembolehubah yang digunakan, gangguan dari pemasa/pembilang. dan daripada perubahan dalam tahap voltan input dalam bit RB7 port B didayakan. Selepas tindakan ini, program secara kitaran memaparkan maklumat tentang penunjuk digital HG1 dan meninjau keadaan butang SB1-SB3. Pemacu elektrik boleh dikawal mengikut dua algoritma yang dipilih oleh pengguna. Mod penstabilan didayakan. Pengguna menetapkan kelajuan putaran aci motor yang diperlukan, dan MK mengukur kelajuan putaran sebenar beberapa kali sesaat dan, bergantung pada hasilnya, melaraskan kitaran tugas K3 sedemikian rupa untuk mengekalkan frekuensi yang ditentukan tanpa mengira perubahan. dalam voltan bekalan dan perubahan dalam momen rintangan pada aci motor. Untuk menghidupkan mod penstabilan, apabila pemacu dihentikan, tekan serentak butang SB2 ("Berhenti") dan SB1 ("Maju"), untuk mematikannya - SB2 ("Berhenti") dan SB3 ("Kembali"). Dalam mod ini, penunjuk memaparkan maklumat dalam format 5_XXX_YYV, di mana 5 adalah tanda bahawa MK beroperasi dalam mod penstabilan, XXX ialah kitaran tugas semasa dalam peratusan daripada 0 hingga 100% dalam kenaikan 2%, yang dijana oleh MK kepada mengekalkan kelajuan putaran yang diberikan, YYY ialah kelajuan pemacu yang ditentukan sebagai peratusan kelajuan undian dalam julat dari 0 hingga 100% dalam kenaikan 5%. Mod penstabilan dilumpuhkan. Pengguna menetapkan kitaran tugas yang diperlukan K3. Isyarat maklum balas kelajuan tidak digunakan. Penunjuk memaparkan maklumat dalam format XXX_YYY, dengan XXX ialah kelajuan putaran arus yang diukur bagi aci motor elektrik (diukur beberapa kali sesaat), dan YYY ialah kitaran tugas yang ditentukan K3 daripada 0 hingga 100% dalam langkah 2%. Menggunakan pemasa/kaunter yang dibina ke dalam MK, program mengira masa yang dikerjakan oleh enjin dalam beberapa minit, secara berkala menyimpan nilainya dalam memori data tidak meruap. Maklumat yang sepadan dipaparkan pada penunjuk selepas menekan butang SB2 apabila pemacu dihentikan. Apabila pembilang minit mencapai 8192 (kira-kira 136,5 jam), ia ditetapkan semula kepada sifar. Denyutan kawalan untuk dua suis kuasa dijana oleh mikropengawal pada output RB4, RB5 dengan gangguan daripada pemasa/pembilang dalam urutan yang ditunjukkan dalam Rajah. 1. Akibatnya, apabila K3 ≤ 0,5 pada setiap saat hanya satu daripada dua motor disambungkan kepada sumber kuasa, dan apabila K3 > 0,5 superposisi separa arus penggunaan motor elektrik berlaku, yang meningkatkan mod pengendalian sumber kuasa. . Pemalar yang diperlukan untuk pembentukan selang masa mengikut hubungan (1), (2) dan Rajah. 1, dimuatkan ke dalam pemasa dari jadual yang terletak dalam memori program MK. Alamat dalam jadual ditentukan oleh nilai kitaran tugas yang diperlukan K3. Kod "perisian tegar" MK ROM ditunjukkan dalam jadual.
Sekiranya berlaku kelakuan program kawalan yang tidak dijangka, disebabkan oleh sebarang sebab, atas arahan pemasa pengawas, MC ditetapkan semula dan hentian kecemasan pemacu dilakukan. Apabila memprogramkan MK, maklumat berikut mesti ditunjukkan dalam bait konfigurasi: jenis penjana - HS, Pemasa Pengawas dan Pemasa Kuasa - didayakan. Program ini direka bentuk untuk kelajuan putaran maksimum yang dibenarkan 3000 min -1 Untuk menukar nilai ini, anda perlu menetapkan pemalar lain dalam prosedur untuk mengukurnya (lihat ulasan dalam teks program asal). Di samping itu, nilai kelajuan putaran maksimum boleh diubah secara berperingkat dengan mengubah bilangan lubang dalam cakera tachometer. Sebagai contoh, untuk mendapatkan frekuensi maksimum 1500 rpm, empat lubang mesti digerudi. Untuk kuasa bahagian voltan rendah pengawal selia, anda boleh menggunakan mana-mana sumber kuasa rendah yang menyediakan voltan 5 V pada arus sehingga 150 mA. PIC16F84 MK boleh diganti tanpa perubahan dalam program kawalan oleh PIC16C84 yang lebih murah, juga direka bentuk untuk beroperasi pada frekuensi jam 10 MHz. Mana-mana yang lain dengan kawalan serupa boleh digunakan sebagai penunjuk digital HG1. Diod jambatan penerus VD3, transistor VT2 dan sesentuh geganti K1 menentukan kuasa maksimum pemacu yang boleh dikawal oleh pengawal selia. Pengawal selia telah diuji dalam operasi dengan motor komutator universal 400 W. Dalam kes ini, transistor VT2 dipasang pada sink haba dengan jumlah luas permukaan penyejukan kira-kira 100 cm2. Pengawal selia yang dipasang dengan betul daripada komponen yang boleh diservis dengan MK terprogram tanpa ralat tidak memerlukan pelarasan. Peranti yang diterangkan boleh digunakan bukan sahaja untuk mengawal kelajuan putaran pemacu elektrik, tetapi juga untuk mengekalkan nilai set parameter fizikal lain, contohnya, suhu di dalam bilik, inkubator, kolam renang, akuarium atau objek lain. Dalam kes sedemikian, bukannya sensor kelajuan putaran, penukar frekuensi suhu disambungkan ke input RB7 MK. Bit port B yang tidak digunakan boleh diprogramkan untuk mengawal peranti luaran lain, contohnya, menghidupkan pengudaraan dalam bilik apabila udara terlalu panas, pencahayaan dan pemampat dalam akuarium pada selang masa tertentu, dsb. Semua ini memerlukan perubahan minimum pada program kawalan. Kesusasteraan
Pengarang: S. Koryakov, Yu. Stashinov, Shakhty, wilayah Rostov.
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Telefon bimbit yang tidak tenggelam ▪ Otot molekul hidrogel mengecut dalam cahaya ▪ Kotak gear magnetik tanpa gear ▪ Alat dengar Thermaltake RIING Pro RGB 7.1
▪ bahagian tapak Mikrofon, mikrofon radio. Pemilihan artikel ▪ artikel Orang Muhibah. Ungkapan popular ▪ artikel Mengapa warna pelangi dalam susunan ini? Jawapan terperinci ▪ artikel Peralatan pembungkusan. Petua pelancong ▪ artikel Penyediaan minyak pengeringan tanpa memasak. Resipi dan petua mudah ▪ pasal Muka berdenyut. Fokus Rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini