درایو سرعت موتور dc

این کتابچه راهنمای طراحی، شبیه سازی، ساخت و آزمایش مبدل dc-dc و کنترل کننده سیستم کنترل برای حالت سوئیچینگ موتور dc را به تفصیل شرح می دهد.
سپس مبدل برای کنترل دیجیتالی موتور DC شنت بار استفاده خواهد شد.
مدار در مراحل مختلف توسعه و آزمایش خواهد شد.
فاز اول مبدلی ساخته می‌شود که در ولتاژ 40 ولت کار می‌کند.
این کار برای اطمینان از عدم وجود اندوکتانس انگلی از سیم‌ها و سایر اجزای مدار که در ولتاژ بالا به راننده آسیب می‌زند، انجام می‌شود.
در فاز دوم مبدل موتور را با ولتاژ 400 ولت در حداکثر بار راه اندازی می کند.
آخرین مرحله استفاده از آردوینو برای کنترل موج pwm برای تنظیم ولتاژ و کنترل سرعت موتور با بار متغیر است.
کامپوننت ها همیشه ارزان نیستند، بنابراین سعی کنید سیستم را تا حد امکان ارزان بسازید.
نتیجه نهایی این ابزار ساخت یک
مبدل dc-DC و کنترل کننده سیستم کنترل خواهد بود، سرعت موتور در 1% در نقطه تنظیم حالت پایدار کنترل می شود و سرعت در 2 ثانیه تحت بار متغیر تنظیم می شود.
موتور موجود من دارای مشخصات زیر است.
مشخصات موتور: آرمیچر: 380 Vdc، 3. 6 AExcitation (Shunt): 380 Vdc، 0.
سرعت: 1500 r/min قدرت: حدود 1.
منبع تغذیه موتور 1 kWDC = 380 VOptocoupler و منبع تغذیه درایور = 21 V این به این معنی است که حداکثر جریان یا ولتاژ موتور به ولتاژ بالاتری متصل می شود. امتیاز معادل
دیود چرخ خشک که در نمودار مدار به عنوان D1 مشخص شده است برای ارائه مسیر جریان به پتانسیل برگشتی موتور استفاده می شود تا از برگشت جریان و آسیب رساندن به مجموعه در هنگام خاموش شدن برق جلوگیری کند.
موتور همچنان در حال چرخش است (حالت ژنراتور).
حداکثر ولتاژ معکوس نامی 600 ولت و حداکثر جریان مستقیم DC 15 است.
بنابراین، می توان فرض کرد که دیود چرخ طیار می تواند در سطوح ولتاژ و جریان کافی برای این کار کار کند.
IGBT برای تغییر منبع تغذیه به موتور با دریافت سیگنال 5 ولت pwm از آردوینو از طریق کوپلر نوری و درایور IGBT برای تغییر ولتاژ منبع تغذیه بسیار بزرگ 380 ولت استفاده می شود.
حداکثر جریان جمع کننده پیوسته IGBT مورد استفاده 4.
5A در دمای اتصال 100 درجه سانتیگراد است.
حداکثر ولتاژ امیتر 600 ولت است.
بنابراین، می توان فرض کرد که دیود چرخ طیار می تواند در سطوح ولتاژ و جریان کافی برای کاربرد عملی کار کند.
مهم است که رادیاتور را به IGBT اضافه کنید، ترجیحا رادیاتور بزرگ.
سوئیچ سریع ماسفت بدون IGBT قابل استفاده است.
ولتاژ آستانه دروازه IGBT بین 3.75 ولت و
5.75 ولت است و برای تأمین این ولتاژ به درایو نیاز است.
مدار در فرکانس 10 کیلوهرتز کار می کند، بنابراین زمان سوئیچینگ IGBT باید سریعتر از 100 ما باشد، یعنی زمان یک موج کامل.
زمان تعویض IGBT 15 ثانیه است که کافی است.
زمان سوئیچینگ درایور انتخابی TC4421 حداقل 3000 برابر موج PWM است.
این تضمین می کند که راننده می تواند به اندازه کافی سریع برای عملکرد مدار سوئیچ کند.
درایور باید جریان بیشتری نسبت به آردوینو ارائه دهد.
راننده جریان مورد نیاز برای کار با IGBT را از منبع تغذیه دریافت می کند، نه از آردوینو.
این برای محافظت از آردوینو است زیرا قطع برق آردوینو را بیش از حد گرم می کند، دود خارج می شود و آردوینو از بین می رود (
آزمایش و آزمایش شده).
درایور از میکروکنترلری که امواج PWM را با استفاده از کوپلر نوری ارائه می کند، جدا می شود.
کوپلر فوتوالکتریک آردوینو را که مهمترین و باارزش ترین قسمت مدار است کاملا ایزوله می کند.
برای موتورهایی با پارامترهای مختلف، فقط لازم است IGBT را به یک IGBT با خواص مشابه موتور تغییر دهید، که بتواند ولتاژ معکوس مورد نیاز و جریان جمع آوری پیوسته را مدیریت کند.
خازن WIMA همراه با خازن الکترولیتی در منبع تغذیه موتور استفاده می شود.
این کار شارژ منبع تغذیه پایدار را ذخیره می کند و مهمتر از همه به حذف اندوکتانس کابل ها و کانکتورها در سیستم کمک می کند. به منظور به حداقل رساندن فاصله بین قطعات، اندوکتانس غیر ضروری برای طرح مدار ذکر شده است،
به خصوص در حلقه بین درایور IGBT و IGBT.
تلاش برای حذف نویز و زنگ از زمین بین آردوینو، کوپلر نوری، درایور و IGBT انجام می شود.
مونتاژ روی Veroboard جوش داده شده است.
یک راه آسان برای ساخت مدار این است که قبل از شروع جوشکاری اجزای نمودار مدار را روی وروبرد رسم کنید.
جوشکاری در مناطق با تهویه مناسب
از مسیر رسانای فایل Scrath برای ایجاد شکاف بین اجزایی که نباید متصل شوند استفاده کنید.
با بسته بندی DIP، قطعات را می توان به راحتی تعویض کرد.
این بدون نیاز به جوش دادن قطعات و رفع قطعات جایگزین در صورت خرابی کمک می کند.
من از دوشاخه های موزی استفاده کردم (
سوکت به رنگ مشکی و قرمز)
برای اینکه منبع تغذیه خود را به راحتی به وروبرد وصل کنم، می توان از این کار رد شد و سیم مستقیماً به برد جوش داده شد.
با گنجاندن کتابخانه pwm آردوینو (
به عنوان فایل ZIP پیوست شده است).
یک کنترلر پی از کنترلر انتگرال متناسب
که برای کنترل سرعت روتور استفاده می شود.
نسبت و بهره انتگرال را می توان قبل از به دست آوردن زمان ته نشینی کافی و بیش از حد مجاز محاسبه یا تخمین زد.
کنترل کننده PI به طور همزمان با ()حلقه آردوینو پیاده سازی می شود.
سرعت سنج سرعت روتور را اندازه گیری می کند.
از analogRead برای وارد کردن اندازه‌های آردوینو در یکی از ورودی‌های آنالوگ استفاده کنید.
خطا با کم کردن سرعت روتور فعلی از سرعت روتور نقطه تنظیم و برابر با خطا تعیین می شود.
ادغام زمان با افزودن زمان نمونه به هر حلقه و تنظیم آن بر روی زمان مساوی انجام می شود، بنابراین با هر تکرار حلقه افزایش می یابد.
محدوده چرخه کاری که آردوینو می تواند خروجی دهد از 0 تا 255 است.
از pwmWrite در کتابخانه PWM برای محاسبه چرخه کار استفاده کنید و آن را به پین ​​PWM خروجی دیجیتال انتخاب شده ارسال کنید.
خطای مضاعف پیاده سازی کنترلر PI = ref-rpm;
زمان = زمان 20e-6;
دو pwm = kp اولیه * خطای کی * زمان * خطا.
پیاده سازی سنسور PWMdouble = analogRead (A1); pwmWrite(3, pwm-255);
می توانید کد پروژه کامل را در آردوینو کد مشاهده کنید. فایل rar
کد موجود در فایل برای معکوس کردن درایور تنظیم شده است.
درایو معکوس تاثیر زیر را روی چرخه وظیفه مدار دارد که به معنای new_dutycycle = 255-dutycycle است.
برای درایوهای غیر معکوس، این را می توان با معکوس کردن معادله بالا تغییر داد.
در نهایت مدار مورد آزمایش و اندازه گیری قرار گرفت تا مشخص شود آیا نتایج مورد نظر حاصل شده است یا خیر.
کنترلر روی دو سرعت مختلف تنظیم شده و در آردوینو آپلود می شود.
برق روشن است.
موتور سریعتر از حد انتظار شتاب می گیرد و سپس در سرعت های انتخابی تثبیت می شود.
تکنولوژی این موتور کنترلی بسیار موثر بوده و می تواند روی تمامی موتورهای DC کار کند.