DC motoros fokozat nélküli sebességszabályozó rendszer kialakítása pic picopter mikroszámítógép segítségével
A modern ipari termelésben az elektromos motor a fő hajtómű. Jelenleg a tirisztor (azaz szilíciumvezérelhető) készüléket az elektromos motorhoz szállító KZ-D meghajtó rendszerét széles körben használják a DC motor hajtásrendszerében, a nagyméretű elektromos motor helyett. Az FD rendszer az elektronikus technológia fejlett fejlesztésével együtt az egyenáramú motor fordulatszám-szabályozásának fokozatos átkapcsolását eredményezte az analógról a digitálisra, különösen az egycsipes technológia alkalmazására, amely a DC motoros sebességszabályozó technológiát egy új, színpad, intelligens A nagy megbízhatóság a fejlesztési trendévé vált. A sebességvezérlő rendszer a PIC16F874 egycsipes mikroszámítógépet használja központi processzorként, amely teljes mértékben kihasználja a PIC16F874 egycsatornás rögzítés, összehasonlítás és az analóg / digitális átalakító modul jellemzőit a trigger áramkörben. Előnyei: egyszerű szerkezet, szinkronizálás a főáramkörrel, sima fáziseltolódás és elegendő fáziseltolódási tartomány és vezérlési szög beállítás akár 10 000 lépésben, a motor fokozatmentes simításvezérlését valósíthatja meg. Az impulzus elülső része meredek, elegendő amplitúdóval rendelkezik, impulzusszélesség állítható, a stabilitás és az interferencia-ellenállás jó.
1 DC motor fordulatszám elve
Közép- és kis teljesítményű egyenáramú motorok esetén az armatúra hurok ellenállása nagyon kicsi, és a (4) egyenletben szereplő IaRa kifejezés elhagyható. Látható, hogy a DC motor sebessége megváltozik, amikor az armatúra feszültségét megváltoztatják.
2 rendszer működési elve
A rendszer főként egy fő vezérlő kapcsolóból, egy motorgerjesztő áramkörből, egy tirisztoros fordulatszám-szabályozó áramkörből (beleértve a sebességmérő áramkört is), egy kiegyenlítő és szűrő áramkörből, egy kiegyenlítő reaktorból és egy kisülési áramkörből és egy áramfogyasztási fékezési körből áll. A rendszert zárt hurkú PI szabályozó vezérli. Miután a fő vezérlő kapcsoló zárt, az egyfázisú váltakozó áramot a tirisztor sebességvezérlő áramkör vezérli, majd a híd helyreigazítása, szűrése és kiegyenlítő reaktor után egy kis impulzus folyamatos DC-t kap, amelyet a motor , ugyanakkor a váltóáram a gerjesztő áramkörön keresztülhalad. A helyesbítés után a motor izgatottan működik és működésbe lép. Állítsa be az RP1 fordulatszám-beállító potenciométert a trigger áramkörben, így amikor az AN1 bemeneti feszültsége csökken, a PIC16F874 egycsipes mikroszámítógép kimenetének vezérlési szöge is ennek megfelelően csökken, a tirisztor vezetési szöge növekszik, a kimeneti feszültség a főáramkör megnő, és a motor sebessége nő. Ugyanakkor a sebességmérő áramkör kimeneti feszültsége is nő. A PI szabályozó működését követően a motor stabilan működik a beállított sebességtartományon belül.
3 rendszer része az áramkör tervezésnek
3.1 fő áramkör tervezés
A fő áramkör egyes komponenseinek paramétereit az 1. ábra mutatja:
Nyomja meg az SB1 indítókulcsot, a KM kontaktor bekapcsolt állapotban van, a KM nyitott érintkező zárva van, a normál zárt kontaktus nyitva van, a start gomb önzáró és a fő áramkör be van kapcsolva. A tirisztoros fordulatszám-szabályozó áramkör vezérli az AC kimenetet a triac vezérlési szögének megváltoztatásával, majd a híd-helyesbítésen és szűrésen keresztül a DC-t. Ugyanakkor a gerjesztő áramkör javítja a motort a gerjesztés elérése és a működés megkezdése érdekében.
Nyomja meg az SB2 stopgombot, a KM-tekercs mágneskapcsolója ki van kapcsolva, a KM nyitott érintkező nyitva van, a normálisan zárt érintkező bezáródik, az önzárás kiold, a főáramkör ki van kapcsolva, és a motor leáll.
A DC egyenáramú hullámosság korlátozása érdekében az áramkörhöz egy kiegyenlítő reaktort csatlakoztatnak, és az ellenállás a kiegyenlítő reaktor számára egy kisülési hurkot biztosít, amikor a főáramkör hirtelen kikapcsol.
A fékezés és a megállítás gyorsítása érdekében a készülék energiafogyasztó féket használ, és az R4 ellenállás és a főáramköri kontaktor normálisan zárt érintkezője fékező kapcsolatot képez. A motor gerjesztését egy külön egyenirányító áramkör biztosítja. Annak érdekében, hogy megakadályozzák a motor demagnetizálását és repülési balesetet okozva, a gerjesztő áramkörben a KA aluláteresztő relé sorosan kapcsolódik. A működési áramot az RP potenciométerrel állíthatjuk be.
3.2 Tirisztoros áramköri áramkör tervezés
A tirisztor-indító áramkör és a paraméterek a 2. ábrán láthatók. A főáramkörben lévő A és B pontok feszültségét a transzformátor -20V-ra transzformálja. A híd helyreállítása után kb. 100 Hz-es félhullámú jelet állítunk elő 2 ponton, és az R6 átjut. Az R7 felosztása után az NPN tranzisztor az erősítéshez kapcsolódik, és a triód kollektorán nulladik impulzus keletkezik. A nulla impulzus emelkedő széleit először a CCP1 modul rögzíti, és az előfordulás időpontját rögzíti, ezt követi a zérus impulzus leesési éle. Az időeltolódás a nulla átkelő pulzusszélesség, az értékének fele a pulzus középpontja. Ezzel a fajta rögzítési módszerrel a váltóáram tényleges nulla átkelőpontja pontosan előállítható, és a PIC16F874 érintkező RA1 / AN1 analóg feszültségét átalakítja az ADC mód átalakító modulja. Az érték a tirisztor vezérlési szögének (motor fordulatszám beállítási értéke) beállított értéke, az RP1 potenciométer beállított értéke megváltozik, és a tirisztor vezérlési szöge ennek megfelelően változik. Ugyanakkor a sebességmérő áramkör kimeneti értékét a PIC16F874 PIN RC0 / T1CKI érintkezik, és a TMR1 számláló számolja. Számítsa ki a fordulatszámot a fordulatszám visszacsatolási értékként. Az egyetlen chipes mikroszámítógép oszcillációs frekvenciája ebben a rendszerben 4 MHz-es frekvenciát alkalmaz. A PIC16F874 egycsipes mikroszámítógép oktatóciklusának jellemzőiről ismert, hogy a tirisztor vezérlési szögének felbontása az egycsatornás mikroszámítógép oszcillációs frekvenciájának egynegyede, vagyis az 1us, és a fél A teljesítményfrekvencia-hullámidő 10 ms. Azt mondta, hogy a vezérlési szög elérheti a 10.000 lépést, amely teljesen felismeri a motor fokozatmentes simításszabályozását.
A rendszer szoftver- és hardvertervezés teljes mértékben kihasználja a PIC16F874 egycsatornás rögzítés, összehasonlítás, analóg-digitális átalakító modul jellemzőit, valamint az egycsatornás mikroszámítógép nagy rezgési frekvenciájának és gyors reagálásának előnyeit, és megtervezi a megfelelő trigger áramkör, hogy a PIC16F874 egy-chip mikroszámítógép analóg / digitális átalakító modulját. Gyorsan és pontosan tudja konvertálni a sebességbeállítási értéket; A CCP1 modul pontosan rögzítheti az AC nullpont-átkapcsolási pontját; a sebességmérő áramkör időzítő számláló modulja pontosan számolhatja és kiszámíthatja a visszacsatolási sebességet; A CCP2 modul összehasonlíthatja a Tf érték kimeneti impulzus idejét. Kis DC motoros fordulatszám-szabályozó rendszer alkalmazása során az egyszerű szerkezet, megbízható működés, széles beállítási tartomány, jó áramfolytonosság és gyors reagálás jellemzi.
