Hierdie handleiding sal die ontwerp, simulasie, konstruksie en toetsing van GS-DC-omsetter en beheerstelselbeheerder vir GS-motorskakelmodus uiteensit.
Die omsetter sal dan gebruik word vir digitale beheer van die las-shunt-GS-motor.
Die stroombaan sal in verskillende stadiums ontwikkel en getoets word.
Die eerste fase sal 'n omsetter bou wat teen 40 v werk.
Dit word gedoen om te verseker dat hulle nie parasitiese induktansie van drade en ander stroombaankomponente het wat die drywer by hoë spanning beskadig nie.
In die tweede fase sal die omsetter die motor teen 'n spanning van 400 V teen 'n maksimum las laat loop.
Die laaste fase is om arduino te gebruik om die pwm-golf te beheer om die spanning aan te pas en die spoed van die motor met veranderlike las te beheer.
Komponente is nie altyd goedkoop nie, so probeer om die stelsel so goedkoop as moontlik te bou. Die finale resultaat van hierdie hulpprogram sal wees om 'n GS-
te bou , die motorspoed word binne 1% beheer by die bestendige toestand-instellingspunt, en die spoed word binne 2 s onder veranderlike las ingestel.
GS-omsetter en beheerstelselbeheerder
My bestaande motor het die volgende spesifikasies.
Motorspesifikasie: Armatuur: 380 Vdc, 3. 6 AOpwekking (Shunt): 380 Vdc, 0.
Spoed: 1500 r/min Krag: ongeveer 1.
1 kWDC motorkragtoevoer = 380 VOptokoppelaar en drywerkragtoevoer = 21 VDit beteken dat die maksimum stroom- en spanningsgradering van die komponente gekoppel is aan of ekwivalente beheer sal hê om die motor te beheer.
Die droëwieldiode gemerk as D1 in die stroombaandiagram word gebruik om 'n vloeipad na die omgekeerde terugpotensiaal van die motor te verskaf om te verhoed dat die stroom omkeer en die samestelling beskadig wanneer die krag afgeskakel word-
Die motor draai steeds (generatormodus).
Die aangeslane maksimum terugwaartse spanning is 600 V en die maksimum voorwaartse GS-stroom is 15.
Daarom kan aanvaar word dat die vliegwieldiode teen voldoende spanning en stroomvlakke vir hierdie taak sal kan werk.
Die IGBT word gebruik om die kragtoevoer na die motor oor te skakel deur 'n 5 v pwm sein vanaf die Arduino deur die optiese koppelaar en die IGBT drywer te ontvang om 'n baie groot 380 V motortoevoerspanning te skakel.
Die maksimum kontinue kollektorstroom van die IGBT wat gebruik word is 4.
5A by 'n aansluitingstemperatuur van 100 °c
Die maksimum emittorspanning is 600 V.
Daarom kan aanvaar word dat die vliegwieldiode op voldoende spanning en stroomvlakke kan werk vir praktiese toepassing.
Dit is belangrik om die verkoeler by die IGBT te voeg, verkieslik 'n groot verkoeler.
Die vinnige skakelaar MOSFET kan sonder IGBT's gebruik word.
Die hekdrumpelspanning van die IGBT is tussen 3. 75 V en 5.
75 V en aandrywing word benodig om hierdie spanning te verskaf.
Die stroombaan werk teen 'n frekwensie van 10 kHz, so die skakeltyd van die IGBT moet vinniger as 100 ons wees, dit wil sê die tyd van een volle golf.
Die skakeltyd van die IGBT is 15ns, wat genoeg is.
Die skakeltyd van die geselekteerde TC4421-bestuurder is minstens 3000 keer dié van die PWM-golf.
Dit verseker dat die bestuurder vinnig genoeg kan skakel vir stroombaanwerking.
Die bestuurder moet meer stroom verskaf as wat die Arduino kan verskaf.
Die bestuurder kry die stroom wat nodig is om die IGBT van die kragtoevoer te bedryf, nie van die Arduino nie.
Dit is om die Arduino te beskerm, want die kragonderbreking sal die Arduino oorverhit, die rook sal uitkom en die Arduino sal vernietig word (
Beproef en getoets).
Die drywer sal geïsoleer word van die mikrobeheerder wat PWM-golwe verskaf deur die optiese koppelaar te gebruik.
Die foto-elektriese koppelaar isoleer die Arduino, wat die belangrikste en waardevolste deel van die stroombaan is, heeltemal.
Vir motors met verskillende parameters is dit net nodig om die IGBT te verander na 'n IGBT met soortgelyke eienskappe as die motor, wat die vereiste omgekeerde spanning en deurlopende versamelstroom kan hanteer.
Die WIMA-kapasitor word saam met die elektrolitiese kapasitor op die motorkragtoevoer gebruik.
Dit stoor die lading van die stabiele kragtoevoer, en die belangrikste help om die induktansie van die kabels en verbindings in die stelsel uit te skakel. Om die afstand tussen komponente te minimaliseer, word onnodige induktansie vir stroombaanuitleg gelys
Veral in die lus tussen die IGBT-drywer en die IGBT.
Daar word gepoog om geraas en gelui van die grond tussen Arduino, optiese koppelaar, drywer en IGBT uit te skakel.
Die samestelling is op die Veroboard gesweis.
’n Maklike manier om ’n stroombaan te bou is om die komponente van die stroombaandiagram op die veroboard te teken voordat jy begin sweis.
Sweiswerk in goed geventileerde areas.
Gebruik die geleidende pad van die lêer Scrath om 'n gaping te skep tussen komponente wat nie verbind moet word nie.
Met DIP-verpakking kan komponente maklik vervang word.
Dit help sonder dat dit nodig is om komponente te sweis en vervangingsonderdele op te los wanneer dit misluk.
Ek het piesangproppe gebruik (
Sok in swart en rooi)
Om my kragtoevoer maklik aan die veroboard te koppel, is dit moontlik om dit oor te slaan en die draad word direk aan die bord gesweis.
Deur die Arduino pwm-biblioteek in te sluit (
aangeheg as 'n zip-lêer).
'n Pi-beheerder van proporsionele integrale beheerder
Word gebruik om die spoed van die rotor te beheer.
Die verhouding en integraalwins kan bereken of beraam word voordat voldoende afsaktyd en oorskiet verkry kan word.
Die PI-beheerder word gelyktydig met Arduino () lus geïmplementeer.
Die toereteller meet die spoed van die rotor.
Gebruik analogRead om die arduino se metings in een van die analoog insette in te voer.
Die fout word bereken deur die huidige rotorspoed van die stelpunt rotorspoed af te trek en ingestel om gelyk te wees aan die fout.
Tydsintegrasie word gedoen deur die monstertyd by elke lus by te voeg en dit op gelyke tyd te stel, en sodoende met elke iterasie van die lus toe te neem.
Die dienssiklusreeks wat Arduino kan uitvoer is van 0 tot 255.
Gebruik pwmWrite in die PWM-biblioteek om die dienssiklus te bereken en dit uit te voer na die geselekteerde digitale uitset-PWM-pen.
Implementering dubbele fout van PI kontroleerder = ref-rpm;
Tyd = tyd 20e-6;
Dubbel pwm = aanvanklike kp * fout ki * tyd * fout;
Implementering van PWM-dubbelsensor = analoogLees (A1); pwmWrite(3, pwm-255);
U kan die volledige projekkode in ArduinoCode sien. rar lêer.
Die kode in die lêer word aangepas om die bestuurder om te keer.
Die omgekeerde aandrywing het die volgende effek op die kringdienssiklus, wat beteken nuwe_dienssiklus = 255-dienssiklus.
Vir nie-omgekeerde aandrywers kan dit verander word deur die bogenoemde vergelyking om te keer.
Laastens is die stroombaan getoets en gemeet om te bepaal of die gewenste resultate behaal is.
Die beheerder is op twee verskillende snelhede gestel en na die arduino opgelaai.
Die krag is aan.
Die motor versnel vinnig vinniger as wat verwag word en stabiliseer dan teen geselekteerde snelhede.
Die tegnologie van hierdie beheermotor is baie effektief en kan op alle GS-motors werk.
