|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ điều khiển tốc độ vi điều khiển của động cơ điện thu. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Xe máy điện Trong nhiều ổ đĩa, đặc biệt là các thiết bị điện gia dụng, động cơ thu nhiệt có kích từ nối tiếp được sử dụng rộng rãi. Có rất nhiều biến thể của bộ điều khiển tốc độ cho các động cơ như vậy sử dụng bộ chỉnh lưu thyristor có điều khiển (ví dụ: xem cuốn sách "Thyristor. Tài liệu tham khảo kỹ thuật" / Được dịch từ tiếng Anh bởi V. A. Labuntsova và cộng sự - M.: Energy, 1971). Việc sử dụng vi điều khiển (MC) trong các thiết bị này với việc thực hiện các chức năng chính điều khiển truyền động điện ở cấp độ phần mềm mở ra những cơ hội mới về chất lượng. Trong trường hợp này, bộ điều chỉnh hóa ra khá phổ biến với khả năng được cấu hình để điều khiển các tùy chọn khác nhau cho ổ điện hoặc các tải khác bằng cách thay đổi chương trình được ghi trong bộ nhớ MK. Bài báo mô tả một phiên bản của bộ điều chỉnh như vậy do các tác giả phát triển dựa trên PIC16F84 MK của Microchip Technology. Thiết bị được đề xuất sử dụng phương pháp điều chỉnh điện áp xung trong mạch DC, được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là trong truyền động điện của phương tiện [1]. Bản chất của phương pháp nằm ở chỗ điện áp được đặt vào động cơ bằng các xung có tốc độ lặp lại cao bằng phần tử khóa không tiếp xúc. Trong một xung có thời lượng t và (Hình 1), toàn bộ điện áp của nguồn điện U được đặt vào động cơ điện và dòng điện trong mạch động cơ tăng lên, và trong thời gian tạm dừng tn, điện áp bị tắt và dòng điện giảm dần dưới tác động của EMF tự cảm ứng, đóng thông qua mạch đi-ốt chặn. Giá trị trung bình của điện áp Ucp tại các cực của động cơ điện, và do đó tốc độ của nó, được điều chỉnh bằng cách thay đổi chu kỳ làm việc K3, bằng với tỷ lệ giữa thời lượng xung ti với chu kỳ chuyển mạch T=ti + tn: UCP = K3U; K3 = ti /T. (1)
Để giảm biên độ của các gợn dòng điện và mở rộng phạm vi điều chỉnh, phần tử chính được điều khiển bằng điều khiển độ rộng tần số với sự thay đổi đồng thời về thời lượng của chu kỳ chuyển đổi theo mối quan hệ Т = Тmin/4К3(1-К3), (2) trong trường hợp này, Tmin được lấy bằng 2,5 ms. Để chứng minh khả năng điều khiển vi điều khiển của ổ điện, bộ chức năng sau được triển khai trong thiết bị được đề xuất: - kiểm soát tốc độ bằng cách thay đổi hệ số lấp đầy K3 trong khoảng 0 ... 100% với bước 2%. Đặc tính cơ của truyền động điện (sự phụ thuộc của tốc độ quay vào mô-men xoắn trên trục) là mềm: khi tải tăng, tốc độ quay giảm, giúp bảo vệ động cơ điện và nguồn điện khỏi quá tải; - duy trì tốc độ cài đặt với độ chính xác ± 5% bằng cách sử dụng nguyên tắc điều khiển vòng kín theo độ lệch: giá trị thực của tốc độ được so sánh với giá trị cài đặt và nếu có độ lệch, K3 được lập trình thay đổi cho đến khi độ lệch được loại bỏ; - thay đổi hướng quay của trục (đảo ngược) của động cơ điện; - tạo tín hiệu để bật phần tử phanh khi ổ đĩa dừng lại; - tự động tắt động cơ điện theo tín hiệu của các cảm biến chế độ khẩn cấp (nếu được sử dụng), cũng như trong trường hợp không thực hiện được chương trình; - khả năng điều khiển hai động cơ điện với sự dịch chuyển tạm thời các xung điện áp cung cấp; - kế toán và lưu trữ trong bộ nhớ cố định của MC thông tin về tổng thời gian hoạt động của biến tần; - chỉ báo trực quan về thuật toán điều khiển đã chọn (có hoặc không có ổn định tốc độ) và hướng quay, cũng như các giá trị của chu kỳ làm việc, tốc độ cài đặt và thực tế. Trong các ứng dụng cụ thể, một số chức năng này có thể không được sử dụng. Một sơ đồ nguyên lý của thiết bị điều khiển động cơ được hiển thị trong hình. 2. Cơ sở của nó là MK DD1, hoạt động ở tần số xung nhịp 10 MHz. Các nút điều khiển là các nút SB1 ("Chuyển tiếp"), SB2 ("Dừng") và SB3 ("Quay lại"), được kết nối với các bit RB0 - RB2 của cổng B MK. Song song với nút SB2, nếu cần, bạn có thể kết nối đầu ra của cảm biến dòng tải, nếu vượt quá ngưỡng dòng đã đặt, sẽ ngắt biến tần khỏi nguồn điện.
Một bóng bán dẫn tổng hợp mạnh mẽ KT834V (VT2) đã được sử dụng làm yếu tố chính. Do hệ số truyền dòng của đế lớn, nó được điều khiển trực tiếp bởi điện áp từ đầu ra RB4 của cổng B thông qua điện trở hạn dòng R5. Chương trình điều khiển cung cấp khả năng điều khiển đồng thời động cơ điện thứ hai bằng cách kết nối đầu vào của một phần tử chính tương tự với đầu ra RB5. Đồng thời, để giảm gợn dòng điện trong mạch nguồn, các xung điện áp cho động cơ thứ hai được hình thành với sự dịch chuyển thời gian bằng với thời lượng xung ti, như trong Hình. 1, a và b. Các bóng bán dẫn công suất lai hoặc hiệu ứng trường mạnh mẽ có thể được sử dụng làm chìa khóa trong thiết bị có mạch điều khiển được kết nối trực tiếp với các đầu MC [2], cho phép sử dụng bộ điều chỉnh trong các ổ điện có công suất lên đến hàng trăm kilowatt, chẳng hạn như trong các phương tiện điện khí hóa. Đảo ngược động cơ điện được thực hiện bằng cách thay đổi hướng dòng điện trong cuộn dây kích thích của động cơ điện LM1 bằng cách sử dụng các tiếp điểm chuyển mạch của rơle K1. Cuộn dây của nó được bao gồm trong mạch thu của bóng bán dẫn VT1, được điều khiển bởi điện áp từ đầu ra của RB3 MK. Bộ điều chỉnh sử dụng rơle REN18 (hộ chiếu РХ4.564.505) với bốn tiếp điểm chuyển mạch (hai tiếp điểm được kết nối song song trong mỗi nhóm K1.1 và K1.2 để tăng độ tin cậy). Việc chuyển đổi các tiếp điểm xảy ra khi động cơ điện bị mất điện (K3 = 0), điều này làm giảm đáng kể các yêu cầu về khả năng chuyển đổi của chúng. Tùy thuộc vào dòng điện định mức của động cơ, có thể cần một thiết bị chuyển mạch mạnh hơn để chuyển đổi cuộn dây kích từ. Khi điều khiển truyền động điện không đảo chiều thì hoàn toàn không cần sử dụng các phần tử này. Chương trình cung cấp sự hình thành tín hiệu ở đầu ra của RB6 MK, bao gồm một bộ phận phanh để nhanh chóng dừng truyền động khi tắt hoặc giới hạn tốc độ ở chế độ ổn định với tải âm trên trục động cơ. Nếu không có phần tử như vậy, tín hiệu được chỉ định sẽ không được sử dụng. Đầu ra RB7 nhận xung từ cảm biến tốc độ quang điện. Nó bao gồm một đi-ốt phát hồng ngoại VD5, một đi-ốt quang VD6, một bộ khuếch đại dựa trên bóng bán dẫn VT3 [3] và một đĩa gắn trên trục động cơ với hai lỗ cách đều nhau có đường kính khoảng 10 mm. Khi trục quay, các tia hồng ngoại chiếu sáng điốt quang hai lần trong một vòng quay trong một thời gian ngắn và các xung điện áp được hình thành trong mạch thu của bóng bán dẫn VT3. Đi vào đầu vào của RB7, chúng gây ra sự gián đoạn MC từ cổng B. Dựa trên những lần gián đoạn này, MC đo thời gian của mỗi vòng quay của trục động cơ và chuyển đổi khoảng thời gian đo được thành tốc độ quay được chuẩn hóa tương ứng với tỷ lệ phần trăm danh nghĩa. Trong trường hợp này, tốc độ quay 100 phút-3000 được lấy bằng 1%. Nếu hệ số nhiệm vụ đạt đến 6 (tắt nguồn) và động cơ tiếp tục quay với tần số góc vượt quá tần số đã chỉ định, MC sẽ đưa ra lệnh hãm cho bộ truyền động thông qua bit RBXNUMX của cổng B. Cổng năm bit A được cấu hình cho đầu ra được sử dụng để điều khiển động bảy bit của chỉ báo kỹ thuật số HG1. Thông qua bit RA3, đầu vào C1 của bộ đếm nhị phân DD3 nhận thông tin (dưới dạng số xung tương ứng) về chữ số thập phân được hiển thị và thông qua bit RA4, bộ đếm được đặt lại. Bộ giải mã DD4 chuyển đổi mã nhị phân ở đầu ra của bộ đếm thành mã chỉ báo bảy phần tử. Từ đầu ra của RAO-RA2 MK đến đầu vào địa chỉ của bộ giải mã DD2, số bit của chỉ báo HG1 được cung cấp ở dạng mã nhị phân, trong đó nội dung của bộ đếm DD4 sẽ được hiển thị. Các điện áp ở đầu ra 0 - 6 của bộ giải mã kích hoạt tuần tự các bit tương ứng của chỉ báo, cung cấp hiển thị bảy chữ số và trong các khoảng thời gian hình thành điện áp ở đầu ra không sử dụng của bộ giải mã, chỉ báo sẽ tắt và chữ số hiển thị được nạp vào bộ đếm. Khi thiết bị được bật, MK sẽ tự động được đặt lại và quá trình thực thi chương trình được ghi trong bộ nhớ của thiết bị bắt đầu. Quá trình khởi tạo ban đầu của MC và chương trình điều khiển được thực hiện: bộ chia tỷ lệ trước của bộ hẹn giờ / bộ đếm và các dòng cổng A và B cho đầu vào / đầu ra được cấu hình, các hằng số ban đầu cần thiết được nhập vào các biến được sử dụng, cho phép ngắt bộ định thời / bộ đếm và thay đổi mức điện áp đầu vào trong bit RB7 cổng B. Sau những hành động này, chương trình sẽ hiển thị theo chu kỳ thông tin trên chỉ báo kỹ thuật số HG1 và thăm dò trạng thái của các nút SB1-SB3. Ổ điện có thể được điều khiển theo hai thuật toán do người dùng lựa chọn. Chế độ ổn định đang bật. Người dùng đặt tốc độ yêu cầu của trục động cơ và MC đo tốc độ thực tế vài lần mỗi giây và tùy thuộc vào kết quả, điều chỉnh hệ số lấp đầy K3 theo cách để duy trì tần số đã đặt bất kể dao động điện áp cung cấp và thay đổi thời điểm điện trở trên trục động cơ. Để bật chế độ ổn định, cần nhấn đồng thời các nút SB2 ("Dừng") và SB1 ("Chuyển tiếp") khi ổ đĩa dừng, để tắt - SB2 ("Dừng") và SB3 ("Quay lại"). Chỉ báo ở chế độ này hiển thị thông tin ở định dạng 5_XXX_YYV, trong đó 5 là dấu hiệu cho thấy MC đang hoạt động ở chế độ ổn định, XXX là chu kỳ nhiệm vụ hiện tại theo phần trăm từ 0 đến 100% trong các bước 2%, do MC tạo ra để duy trì tốc độ đã đặt và YYY là tốc độ truyền động đã đặt theo phần trăm của danh nghĩa trong phạm vi từ 0 đến 100% trong các bước 5%. Chế độ ổn định bị tắt. Người dùng đặt hệ số lấp đầy cần thiết K3. Tín hiệu phản hồi tốc độ không được sử dụng. Chỉ báo hiển thị thông tin ở định dạng XXX_YYY, trong đó XXX là tốc độ hiện tại đo được của trục động cơ (được đo vài lần mỗi giây) và YYY là hệ số nhiệm vụ được chỉ định K3 từ 0 đến 100% với gia số 2%. Sử dụng bộ hẹn giờ/bộ đếm được tích hợp trong MK, chương trình sẽ đếm thời gian động cơ hoạt động tính bằng phút, định kỳ lưu giá trị của nó vào bộ nhớ dữ liệu cố định. Thông tin tương ứng được hiển thị trên chỉ báo sau khi nhấn nút SB2 khi biến tần dừng. Khi bộ đếm phút đạt giá trị 8192 (khoảng 136,5 giờ), nó được đặt lại về XNUMX. Các xung điều khiển của hai công tắc nguồn được hình thành bởi MK ở các đầu ra RB4, RB5 bằng các ngắt từ bộ hẹn giờ / bộ đếm theo trình tự như trong Hình. 1. Do đó, tại K3 ≤ 0,5, chỉ một trong hai động cơ được kết nối với nguồn điện tại bất kỳ thời điểm nào và tại K3 > 0,5, dòng điện tiêu thụ của động cơ điện được chồng lên một phần, giúp cải thiện chế độ vận hành nguồn điện. Các hằng số cần thiết để hình thành các khoảng thời gian theo quan hệ (1), (2) và hình. 1 được nạp vào bộ đếm thời gian từ một bảng nằm trong bộ nhớ chương trình MK. Địa chỉ trong bảng được xác định bởi hệ số lấp đầy bắt buộc K3. Mã "firmware" ROM MK được hiển thị trong bảng.
Trong trường hợp hoạt động không mong muốn của chương trình điều khiển, gây ra bởi bất kỳ lý do nào, lệnh hẹn giờ theo dõi sẽ đặt lại MC và dừng biến tần trong trường hợp khẩn cấp. Khi lập trình MK, thông tin sau phải được chỉ định trong byte cấu hình: loại trình tạo - HS, Bộ hẹn giờ giám sát và Bộ hẹn giờ bật nguồn - được bật. Chương trình được thiết kế cho tốc độ tối đa cho phép là 3000 phút -1 Để thay đổi giá trị này, bạn cần đặt các hằng số khác trong quy trình đo của nó (xem nhận xét trong văn bản của chương trình gốc). Ngoài ra, giá trị của tốc độ tối đa có thể được thay đổi theo từng bước bằng cách thay đổi số lượng lỗ trên đĩa máy đo tốc độ. Ví dụ: để đạt được tần số tối đa là 1500 phút -1, phải khoan bốn lỗ. Để cấp nguồn cho phần điện áp thấp của bộ điều chỉnh, bạn có thể sử dụng bất kỳ nguồn điện thấp nào cung cấp điện áp 5 V ở dòng điện lên đến 150 mA. MK PIC16F84 mà không có thay đổi trong chương trình điều khiển có thể được thay thế bằng PIC16C84 rẻ hơn, cũng được thiết kế để hoạt động ở tần số xung nhịp 10 MHz. Là một chỉ báo kỹ thuật số HG1, bạn có thể sử dụng bất kỳ loại nào khác có điều khiển tương tự. Điốt cầu chỉnh lưu VD3, bóng bán dẫn VT2 và tiếp điểm rơle K1 xác định công suất ổ đĩa tối đa có thể được điều khiển bởi bộ điều chỉnh. Bộ điều chỉnh đã được thử nghiệm khi vận hành với động cơ thu đa năng 400 W. Trong trường hợp này, bóng bán dẫn VT2 được lắp đặt trên một bộ tản nhiệt với tổng diện tích bề mặt làm mát khoảng 100 cm2. Không cần điều chỉnh bộ điều chỉnh được lắp ráp chính xác từ các bộ phận có thể sử dụng được với MK được lập trình chính xác. Thiết bị được mô tả không chỉ có thể được sử dụng để kiểm soát tốc độ của ổ điện mà còn để duy trì các giá trị đã đặt của các thông số vật lý khác, chẳng hạn như nhiệt độ trong phòng, lồng ấp, bể bơi, bể cá hoặc các vật thể khác. Trong trường hợp như vậy, thay vì cảm biến tốc độ, bộ chuyển đổi tần số-nhiệt độ được kết nối với đầu vào RB7 MK. Các bit không sử dụng của cổng B có thể được lập trình để điều khiển các thiết bị bên ngoài khác, chẳng hạn như bật hệ thống thông gió trong phòng khi không khí quá nóng, chiếu sáng và máy nén trong bể cá ở những khoảng thời gian nhất định, v.v. Tất cả điều này yêu cầu thực hiện những thay đổi tối thiểu đối với chương trình điều khiển. Văn chương
Tác giả: S.Koryakov, Yu.Stashinov, Shakhty, vùng Rostov
Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
▪ Bộ nguồn nhỏ gọn Mean Well MPM-45/65/90 cho các thiết bị y tế ▪ Sạc năng lượng mặt trời di động cho xe điện của Volvo ▪ Sự phổ biến của TV LCD ngày càng tăng ▪ Dòng thiết bị Nanopower Maxim MAX17222 ▪ Màn hình OLED sáng nhất cho điện thoại thông minh
▪ phần trang web Công nghệ kỹ thuật số. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết Từ đường đỏ. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Ballad là gì? đáp án chi tiết ▪ Bài báo Tổ chức thực hiện công việc của người được ủy quyền (tin cậy) bảo hộ lao động ▪ bài báo Bộ nguồn chuyển mạch UZCH, 200 watt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này