dc motor fordulatszám hajtás

Ez a kézikönyv részletezi a dc-dc átalakító és a vezérlőrendszer vezérlőjének tervezését, szimulációját, felépítését és tesztelését egyenáramú motor kapcsolási módhoz.
Az átalakítót ezután a terhelési sönt egyenáramú motor digitális vezérlésére használják.
Az áramkört különböző szakaszokban fejlesztik és tesztelik.
Az első fázisban egy átalakítót építenek, amely 40 V-on működik.
Ez azért történik, hogy biztosítsák, hogy a vezetékek és más áramköri alkatrészek ne okozzanak parazita induktivitást, amely károsítja a meghajtót magas feszültségen.
A második fázisban az átalakító a motort 400 V feszültséggel, maximális terhelés mellett működteti.
Az utolsó lépés az arduino használata a pwm hullám szabályozására a feszültség beállítására és a motor sebességének szabályozására változó terhelés mellett.
Az alkatrészek nem mindig olcsók, ezért próbálja meg a lehető legolcsóbban felépíteni a rendszert.
Ennek a segédprogramnak a végeredménye egy egyenáramú DC átalakító és vezérlőrendszer-vezérlő felépítése lesz
, a motor fordulatszáma az állandósult beállítási ponton 1%-on belül van szabályozva, a sebesség pedig 2 s-on belül változik változó terhelés mellett.
Meglévő motorom a következő jellemzőkkel rendelkezik.
Motor specifikációja: Armatúra: 380 V dc, 3. 6 A gerjesztés (sönt): 380 V dc, 0.
Fordulatszám: 1500 r/perc Teljesítmény: kb. 1.
1 kWDC motortáp = 380 VO Ptocsatoló és meghajtó tápegység = 21 V Ez azt jelenti, hogy a maximális névleges áram és feszültség a motorhoz kapcsolt komponensek névleges értékével vagy nagyobb névleges értékkel szabályozható.
A kapcsolási rajzon D1 jelzésű szárazkerék-dióda arra szolgál, hogy áramlási utat biztosítson a motor fordított visszirányú potenciáljához, hogy megakadályozza az áram megfordulását és a szerelvény károsodását az áramellátás kikapcsolásakor-
A motor még forog (generátor üzemmód).
A névleges maximális fordított feszültség 600 V, a maximális előremenő egyenáram pedig 15.
Ezért feltételezhető, hogy a lendkerék dióda megfelelő feszültség- és áramszinten tud működni ehhez a feladathoz.
Az IGBT a motor tápellátásának átkapcsolására szolgál úgy, hogy 5 V-os pwm jelet kap az Arduino-tól az optikai csatolón és az IGBT meghajtón keresztül egy nagyon nagy, 380 V-os motortápfeszültség kapcsolására.
Az alkalmazott IGBT maximális folyamatos kollektorárama 4,5A
100 °c csatlakozási hőmérsékleten
A maximális emitter feszültség 600 V.
Ezért feltételezhető, hogy a lendkerék dióda a gyakorlati alkalmazáshoz elegendő feszültség- és áramszinten tud működni.
Fontos, hogy a radiátort az IGBT-hez adjuk, lehetőleg egy nagy radiátort.
A gyorskapcsoló MOSFET IGBT nélkül is használható.
Az IGBT kapu küszöbfeszültsége 3,75 V és 5,75
V között van, és ennek a feszültségnek a biztosításához meghajtó szükséges.
Az áramkör 10 kHz-es frekvencián működik, így az IGBT kapcsolási idejének 100 us-nál gyorsabbnak kell lennie, azaz egy teljes hullám idejénél.
Az IGBT kapcsolási ideje 15ns, ami elég.
A kiválasztott TC4421 meghajtó kapcsolási ideje legalább 3000-szerese a PWM hulláménak.
Ez biztosítja, hogy a vezető elég gyorsan tudjon kapcsolni az áramköri működéshez.
Az illesztőprogramnak több áramot kell biztosítania, mint amennyit az Arduino képes biztosítani.
A meghajtó az IGBT működtetéséhez szükséges áramot a tápegységtől kapja, nem az Arduino-tól.
Ez az Arduino védelmét szolgálja, mert az áramkimaradás túlmelegíti az Arduinót, füst jön ki, és az Arduino megsemmisül (
Kipróbált és tesztelt).
Az illesztőprogramot az optikai csatoló segítségével leválasztják a PWM-hullámokat biztosító mikrovezérlőtől.
A fotoelektromos csatoló teljesen elszigeteli az Arduinót, amely az áramkör legfontosabb és legértékesebb része.
Különböző paraméterekkel rendelkező motoroknál csak az IGBT-t kell a motorhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező IGBT-re cserélni, amely képes kezelni a szükséges fordított feszültséget és folyamatos gyűjtőáramot.
A WIMA kondenzátort az elektrolit kondenzátorral együtt használják a motor tápegységén.
Ez tárolja a stabil tápegység töltését, és ami a legfontosabb, segít a rendszerben lévő kábelek és csatlakozók induktivitásának megszüntetésében. Az alkatrészek közötti távolság minimalizálása érdekében az áramköri elrendezéshez szükséges szükségtelen induktivitás felsorolása,
különösen az IGBT meghajtó és az IGBT közötti hurokban.
Megpróbálják kiküszöbölni a zajt és a csengetést a földről az Arduino, az optikai csatoló, a meghajtó és az IGBT között.
A szerelvény a Veroboardra van hegesztve.
Az áramkör felépítésének egyszerű módja, ha a hegesztés megkezdése előtt felrajzoljuk a kapcsolási rajz összetevőit a verotáblára.
Hegesztés jól szellőző helyeken.
Használja a Scrath fájl vezető útját, hogy rést hozzon létre a nem csatlakoztatható alkatrészek között.
A DIP csomagolással az alkatrészek könnyen cserélhetők.
Ez segít anélkül, hogy hegeszteni kellene az alkatrészeket, és meghibásodásuk esetén cserealkatrészeket kell megoldani.
Én banándugókat használtam (
Fekete és piros aljzat)
Hogy a tápegységemet könnyen csatlakoztassuk a veroboardhoz, ezt kihagyhatjuk, és a vezetéket közvetlenül a táblára hegesztjük.
Az Arduino pwm könyvtár hozzáadásával (
ZIP fájlként csatolva).
Az arányos integrált vezérlő pi vezérlője
A rotor sebességének szabályozására szolgál.
Az arány és az integrálerősítés kiszámítható vagy becsülhető, mielőtt elegendő beállási idő és túllépés érhető el.
A PI vezérlő az Arduino () hurokkal egyidejűleg valósul meg.
A fordulatszámmérő méri a forgórész fordulatszámát.
Az AnaRead segítségével vigye be az arduino méréseit az egyik analóg bemenetre.
A hiba kiszámítása úgy történik, hogy a forgórész aktuális fordulatszámát kivonják a forgórész fordulatszámának alapértékéből, és a hibával egyenlőre állítják be.
Az időintegráció úgy történik, hogy minden ciklushoz hozzáadjuk a mintaidőt, és egyenlő időre állítjuk be, így a ciklus minden iterációjával növekszik.
Az Arduino által kibocsátható terhelhetőségi tartomány 0 és 255 között van.
A PWM könyvtárban lévő pwmWrite segítségével számítsa ki a munkaciklust, és adja ki a kiválasztott digitális kimeneti PWM lábra.
A PI vezérlő kettős megvalósítási hibája = ref-rpm;
Idő = idő 20e-6;
Dupla pwm = kezdeti kp * hiba ki * idő * hiba;
A PWMdouble érzékelő megvalósítása = analogRead (A1); pwmWrite(3, pwm-255);
A teljes projektkódot az ArduinoCode-ban láthatja. rar fájl.
A fájlban lévő kód úgy van beállítva, hogy megfordítsa az illesztőprogramot.
A hátramenet a következő hatással van az áramköri munkaciklusra, ami azt jelenti, hogy new_dutycycle = 255-dutycycle.
A nem invertált meghajtók esetében ez a fenti egyenlet megfordításával módosítható.
Végül az áramkört tesztelték és megmérték, hogy megállapítsák, sikerült-e elérni a kívánt eredményeket.
A vezérlő két különböző sebességre van állítva, és feltöltve az arduinóba.
Az áram be van kapcsolva.
A motor a vártnál gyorsabban gyorsul, majd a kiválasztott fordulatszámon stabilizálódik.
Ennek a vezérlőmotornak a technológiája nagyon hatékony, és minden egyenáramú motoron működik.