DC motora beztaras ātruma regulēšanas sistēmas projektēšana, izmantojot pic vienkomponentu mikrodatoru
Mūsdienu rūpnieciskajā ražošanā galvenais piedziņas aprīkojums ir elektromotors. Šobrīd DC-motora piedziņas sistēma plaši izmanto KZ-D piedziņas sistēmu, kas piegādā tiristoru (ti, silīcijam regulējamu) ierīci pie elektromotora, aizstājot lielgabarīta elektromotoru. FD sistēma, kā arī augsta elektronisko tehnoloģiju attīstība ir novedusi pie pakāpeniskas DC motora ātruma kontroles maiņas no analogās uz ciparu, jo īpaši vienas mikroshēmas tehnoloģijas pielietošana, kas novedusi pie DC motora ātruma kontroles tehnoloģijas uz jaunu Stage, inteliģents un augsta uzticamība ir kļuvusi par tās attīstības tendenci. Ātruma kontroles sistēma pieņem PIC16F874 vienkomponentu mikrodatoru kā centrālo procesoru, kas pilnībā izmanto PIC16F874 vienas mikroshēmas uztveršanas, salīdzināšanas un analogā / ciparu pārveidošanas moduļa īpašības kā sprūda ķēdi. Tās priekšrocības ir: vienkārša struktūra, sinhronizācija ar galveno ķēdi, gluda fāžu maiņa un ar pietiekamu fāzes nobīdes diapazonu un regulēšanas leņķa regulēšanu līdz 10 000 soļiem, tas var realizēt nejaušu izlīdzināšanas kontroli motoram. Impulsu priekšpuse ir stāvīga un tai ir pietiekama amplitūda, var iestatīt impulsa platumu, stabilitāte un pretdarbības traucējumi ir labi.
1 DC motora ātruma princips
Vidējos un mazajos strāvas padeves motoros armatūras cilpas pretestība ir ļoti maza, un IaRa terminu vienādojumā (4) var izlaist. Var redzēt, ka maiņstrāvas motora ātrums mainās, mainoties armatūras spriegumam.
2 sistēmas darba princips
Sistēma galvenokārt sastāv no galvenā vadības slēdža, motora ierosmes ķēdes, tiristora ātruma kontroles ķēdes (ieskaitot ātruma mērīšanas ķēdi), labošanas un filtrēšanas ķēdes, izlīdzināšanas reaktora un izplūdes ķēdes un enerģijas patēriņa bremzēšanas ķēdes. Sistēmu kontrolē slēgta cilpa PI regulators. Pēc tam, kad galvenais vadības slēdzis ir aizvērts, vienfāzes maiņstrāvas barošana tiek kontrolēta ar tiristora ātruma kontroles ķēdi, un pēc tilta labošanas, filtrēšanas un izlīdzināšanas reaktora tiek iegūts neliels impulss, nepārtrauktā DC, kas tiek piegādāts motoram , un tajā pašā laikā maiņstrāvas padeve iet caur uzbudinājuma ķēdi. Pēc labošanas motors ir satraukts un sāk darboties. Pielāgojiet ātruma iestatīšanas potenciometru RP1 sprūda ķēdē tā, lai tad, ja AN1 ieejas spriegums samazinās, tad attiecīgi samazinās arī vienas PIC16F874 vienas mikrodatora izejas vadības leņķis, tiristora vadīšanas leņķis palielinās, izejas spriegums galvenā ķēde palielinās un motora ātrums palielinās. Vienlaikus palielinās arī ātruma mērīšanas ķēdes izejas spriegums. Pēc PI regulētāja darbības motors darbojas stabili noteiktajā ātruma diapazonā.
3 shēmas konstrukcijas sistēmas daļa
3.1 galvenā shēmas konstrukcija
Katra komponenta parametri galvenajā shēmā ir parādīti 1. attēlā:
Nospiediet startēšanas pogu SB1, kontaktora KM spole tiek ieslēgta, KM parasti atvērtais kontakts ir aizvērts, tiek atvērts parasti aizslēgtais kontakts, starta poga ir pašbremze un galvenā ķēde ir ieslēgta. Tīrristes ātruma kontroles ķēde kontrolē maiņstrāvas izeju, mainot triacs vadības leņķi, un tad, izmantojot tilta labošanu un filtrēšanu, tiek iegūta DC. Tajā pašā laikā, motors tiek iztaisnots ar ierosmes ķēdi, lai iegūtu ierosmi un sāktu darboties.
Nospiediet apturēšanas pogu SB2, kontaktora KM spole tiek izslēgta, tiek atvērts parasti atvērtais kontakta KM, aizveras parasti aizslēgtais kontakts, tiek atbrīvota pašbremze, galvenā ķēde tiek izslēgta, un motors pārstāj darboties.
Lai ierobežotu līdzstrāvas strāvas pulsāciju, izlīdzināšanas reaktors ir pievienots ķēdei, un rezistors nodrošina izlīdzināšanas reaktora izlādes cilpu, kad galvenā ķēde pēkšņi tiek izslēgta.
Lai paātrinātu bremzēšanu un apturēšanu, ierīce patērē enerģiju patērējošu bremzēšanu, un rezistors R4 un galvenā strāvas kontūrors parasti ir noslēgts kontakts, kas veido bremzēšanas saiti. Motora ierosme tiek darbināta ar atsevišķu taisngriežu ķēdi. Lai novērstu motora izjaukšanos un izraisītu lidojuma negadījumu, ierosmes ķēdē zemslēguma relejs KA ir pievienots virknē. Darbības strāvu var regulēt ar potenciometra RP.
3.2. Tiristora strāvas ķēdes dizains
Tyristor trigera ķēde un parametri parādīti 2. attēlā. Spriegums no diviem punktiem A un B galvenajā ķēdē tiek pārveidots par -20 V ar transformatoru. Pēc tilta labošanas, 2 punkti tiek ģenerēts pusvilnim signāls aptuveni 100 Hz, un R6 tiek nodots. Pēc tam, kad R7 ir sadalīts, NPN tranzistors ir pievienots, lai pastiprinātu, un triode kolektorā ģenerē nulles krustu impulsu. Nulles impulsa pieaugošo malu vispirms uztver CCP1 modulis, reģistrē notikuma laiku, kam seko nulles impulsa nulles slīpuma mala. Laika starpība ir nulles šķērsošanas impulsa platums, un puse no tā vērtības ir impulsa viduspunkts. Ar šāda veida uztveršanas metodi var precīzi iegūt faktisko nulles šķērsošanas punktu maiņstrāvai, un PIC16F874 tapa RA1 / AN1 analogo spriegumu pārveido ADC režīma pārveidošanas modulis. Vērtība tiek izmantota kā tiristora vadības leņķa vērtība (motora ātruma iestatītā vērtība), tiek mainīta potenciometra RP1 vērtība un attiecīgi tiek mainīts tiristora vadības leņķis. Tajā pašā laikā ātruma mērīšanas ķēdes izejas vērtība tiek ievadīta ar PIC16F874 kontaktu RC0 / T1CKI, un to aprēķina TMR1 skaitītājs. Aprēķiniet rotācijas ātrumu kā ātruma atgriezeniskās vērtības vērtību. Vienkomponenta mikrodatora svārstību biežums šajā sistēmā pieņem 4MHz. No PIC16F874 vienas mikroshēmas mikroprocesora mācību cikla pazīmēm ir zināms, ka tiristora vadības leņķa izšķirtspēja ir vienāda ar vienu ceturtdaļu no viena mikroshēmas mikrodatora svārstību frekvences, tas ir, 1us un puse - barošanas frekvences viļņa laiks ir 10ms. Teica, ka vadības leņķis var sasniegt 10 000 soļus, kas var pilnībā realizēt motora nevajadzīgo izlīdzināšanas kontroli.
Sistēmas programmatūras un aparatūras projektēšana pilnībā izmanto PIC16F874 vienas mikroshēmas uztveršanas, salīdzināšanas, analogo-ciparu konvertēšanas moduļa īpašības, kā arī augsta svārstību biežuma un ātrdarbības vienkrātuves mikrodatora priekšrocības un izstrādā atbilstošu sprūda ķēde, lai padarītu analogo / digitālo pārveidošanas moduli PIC16F874 vienkomponentu mikrodatoru. Tas var ātri un precīzi pārveidot ātruma iestatījumu vērtību; CCP1 modulis var precīzi uztvert AC nulles šķērsošanas punktu; ātruma mērīšanas ķēdes laika skaitīšanas modulis var precīzi saskaitīt un aprēķināt atgriezeniskās saites ātrumu; CCP2 modulis var salīdzināt Tf vērtības izvades trigeru impulsu laikā. Pielietojot mazu līdzstrāvas motora ātruma kontroles sistēmu, tam piemīt vienkārša konstrukcija, uzticama darbība, plašs regulēšanas diapazons, laba strāvas nepārtrauktība un ātra reakcija.
