Selles juhendis kirjeldatakse alalisvoolu muunduri ja juhtimissüsteemi kontrolleri kujundamist, simulatsiooni, ehitamist ja testimist alalisvoolu mootori lülitusrežiimi jaoks.
Seejärel kasutatakse muundurit laadimishüttide alalisvoolu mootori digitaalseks juhtimiseks.
Ahelat töötatakse välja ja testitakse erinevates etappides.
Esimene etapp ehitab muunduri, mis töötab temperatuuril 40 v.
Seda tehakse selleks, et neil pole juhtmete ja muude vooluahela komponentide parasiitlikku induktiivsust, mis kahjustavad juhti kõrgepingel.
Teises etapis jookseb muundur mootorit maksimaalse koormusega pingega 400 V.
Viimane etapp on kasutada Arduinot PWM -laine juhtimiseks pinge reguleerimiseks ja mootori kiiruse juhtimiseks muutuva koormusega.
Komponendid ei ole alati odavad, nii et proovige süsteemi võimalikult odavalt ehitada.
Selle utiliidi lõpptulemus on DC
-DC muunduri ja juhtimissüsteemi kontrolleri ehitamine, mootori kiirust kontrollitakse püsiseisundi seadistuses 1% piires ja kiirus on seatud 2 sekundi jooksul muutuva koormuse alla.
Minu olemasoleval mootoril on järgmised spetsifikatsioonid.
Mootori spetsifikatsioon: armatuur: 380 VDC, 3. 6 Excitation (šunt): 380 VDC, 0.
Kiirus: 1500 R/MinPower: umbes 1.
1 kWDC mootori toiteallikas = 380 VopToCoupler ja draiveri toiteallikas = 21 vThis tähendab, et Componentide maksimaalne ja pinge reiting ühendati.
Kuivaratta dioodi, mis on märgitud D1-ga vooluahela skeemil, kasutatakse mootori tagaosa potentsiaali voolutee tagamiseks, et vältida voolu ümberpööramist ja kahjustamist, kui võimsus on välja lülitatud-
mootor on endiselt pööratud (generaatori režiim).
Nimetatud maksimaalne vastupinge on 600 V ja maksimaalne edasiliikumisvool on 15
.
IGBT -d kasutatakse mootori toiteallika vahetamiseks, saades Arduinost 5 V PWM -signaali läbi optilise siduri ja IGBT -draiveri, et lülitada väga suur 380 V mootori toitepinge.
Kasutatud IGBT maksimaalne pidev kogujavool on 4.
5a ristmike temperatuuril 100 ° C.
Maksimaalne emitteri pinge on 600 V.
Seetõttu võib eeldada, et hooratta diood võib töötada piisava pinge ja praktilise rakenduse jaoks.
Oluline on lisada radiaator IGBT -le, eelistatavalt suurele radiaatorile.
Kiire Switchi MOSFET -i saab kasutada ilma IGBT -deta.
IGBT värava läve pinge on vahemikus 3. 75 V kuni 5.
75 V ja selle pinge tagamiseks on vaja draivi.
Ahela töötab sagedusel 10 kHz, seega peab IGBT -i lülitusaeg olema kiirem kui 100 USA, see tähendab ühe täislaine aeg.
IGBT -i vahetusaeg on 15NS, millest piisab.
Valitud TC4421 draiveri lülitusaeg on vähemalt 3000 korda suurem kui PWM -laine.
See tagab, et juht suudab vooluringi jaoks piisavalt kiiresti vahetada.
Juht peab tagama rohkem voolu, kui Arduino suudab pakkuda.
Juht saab voolu, mis on vajalik IGBT kasutamiseks toiteallikast, mitte Arduinost.
Selle eesmärk on kaitsta Arduinot, kuna võimsuspuudulikkus kuumeneb Arduino üle, suits tuleb välja ja Arduino hävitatakse (
proovitakse ja katsetatakse).
Draiver eraldatakse mikrokontrollerist, mis pakub PWM-laineid optilise siduri abil.
Fotoelektriline sidur isoleerib täielikult Arduino, mis on vooluringi kõige olulisem ja väärtuslikum osa.
Erinevate parameetritega mootorite puhul on vaja muuta IGBT ainult mootoriga sarnaste omadustega IGBT -ks, mis saab hakkama vajaliku vastupidise pinge ja pideva kogumisvooluga.
WIMA kondensaatorit kasutatakse koos mootori toiteallika elektrolüütilise kondensaatoriga.
See salvestab stabiilse toiteallika laadimise ja mis kõige tähtsam - aitab kõrvaldada süsteemis kaablite ja pistikute induktiivsus. Komponentide vahelise kauguse minimeerimiseks loetletakse vooluringi paigutuse tarbetu induktiivsus
eriti IGBT draiveri ja IGBT vahelise silmuse korral.
Püütakse kõrvaldada müra ja heliseda maapinnast Arduino, optilise siduri, juhi ja IGBT vahel.
Komplekt keevitatakse Veroboardile.
Lihtne viis vooluringi ehitamiseks on enne keevitamise alustamist vooluringiskeemi komponentide joonistamine.
Keevitamine hästi ventileeritavates piirkondades.
Kasutage faili juhtivat teed, et luua lõhe komponentide vahel, mida ei tohiks ühendada.
Dippakendiga saab komponendid hõlpsalt asendada.
See aitab ilma vajaduseta koostada komponente ja lahendada varuosad, kui need ebaõnnestuvad.
Kasutasin banaanipistikke (
mustas ja punases pesas),
et hõlpsalt oma toiteallika Veroboardiga ühendada, see on võimalik selle vahele jätta ja traadi keevitatakse otse tahvli külge.
Arvestades Arduino PWM -i teeki (
lisatud ZIP -failina).
proportsionaalse integreeritud kontrolleri PI -kontroller .
Rootori kiiruse juhtimiseks kasutatud
Suhe ja integreeritud võimenduse saab arvutada või hinnata enne piisava settimisaja ja ületamise saamist.
PI -kontrollerit rakendatakse samaaegselt Arduino () Loopiga.
Tahhomeeter mõõdab rootori kiirust.
Arduino mõõtmiste sisestamiseks ühte analoogsisendit.
Viga arvutatakse, lahutades praeguse rootori kiiruse Rootori kiiruse ja seadistatud veaga võrdsustamiseks.
Ajaintegratsioon toimub, lisades igale silmusele prooviaja ja seades selle võrdse ajani, suurendades sellega iga silmuse iteratsiooniga.
Töötsükli vahemik, mida Arduino saab väljutada saab, on vahemikus 0 kuni 255.
Kasutage PWMWrite'i PWM -i teenis, et arvutada töötsükkel ja väljastada see valitud digitaalse väljundi PWM PIN -i.
PI-kontrolleri rakendamine topeltviga = ref-RPM;
Aeg = aeg 20e-6;
Topelt pwm = esialgne kp * viga ki * aeg * viga;
PWMDouble Sensori rakendamine = analoograam (A1); PWMWrite (3, PWM-255);
Kogu projekti koodi näete Arduinocoodis. RAR -fail.
Faili kood reguleeritakse draiveri ümberpööramiseks.
Tagurpidi draivi mõjutab voolurühma tsüklile järgmist mõju, mis tähendab new_dutycycle = 255-dutycycle.
Ümberpaigutamata draivide puhul saab seda muuta ülaltoodud võrrandi ümberpööramisega.
Lõpuks testiti vooluahel ja mõõdeti, kas soovitud tulemused saavutati.
Kontroller on seatud kahele erinevale kiirusele ja laaditakse üles Arduinosse.
Võim on sisse lülitatud.
Mootor kiireneb kiiresti oodatust kiiremini ja stabiliseerub seejärel valitud kiirusel.
Selle juhtmootori tehnoloogia on väga tõhus ja võib töötada kõigi DC mootorite kallal.
