DC շարժիչի արագության շարժիչ

Այս ձեռնարկը մանրամասն կներկայացնի dc-dc փոխարկիչի և վերահսկման համակարգի վերահսկիչի նախագծումը, մոդելավորումը, կառուցումը և փորձարկումը հոսանքի շարժիչի միացման ռեժիմի համար:
Այնուհետև փոխարկիչը կօգտագործվի բեռի շանթ DC շարժիչի թվային կառավարման համար:
Շղթան մշակվելու և փորձարկվելու է տարբեր փուլերում:
Առաջին փուլը կկառուցի փոխարկիչ, որն աշխատում է 40 վ-ում:
Դա արվում է ապահովելու համար, որ նրանք չունեն մակաբուծական ինդուկտիվություն լարերից և շղթայի այլ բաղադրիչներից, որոնք վնասում են վարորդին բարձր լարման ժամանակ:
Երկրորդ փուլում փոխարկիչը շարժիչը կաշխատի 400 Վ լարման առավելագույն բեռնվածքով:
Վերջին փուլը arduino-ի օգտագործումն է՝ pwm ալիքը կառավարելու համար՝ լարումը կարգավորելու և շարժիչի արագությունը փոփոխական բեռով վերահսկելու համար:
Բաղադրիչները միշտ չէ, որ էժան են, ուստի փորձեք համակարգը կառուցել հնարավորինս էժան:
Այս օգտակար ծրագրի վերջնական արդյունքը կլինի dc-
DC փոխարկիչի և կառավարման համակարգի կարգավորիչի ստեղծումը, շարժիչի արագությունը վերահսկվում է 1%-ի սահմաններում կայուն վիճակի կարգավորման կետում, իսկ արագությունը սահմանվում է 2 վրկ-ի ընթացքում փոփոխական բեռի տակ:
Իմ գոյություն ունեցող շարժիչն ունի հետևյալ բնութագրերը.
Շարժիչի բնութագրերը. Արմատուրա՝ 380 Vdc, 3. 6 AExcitation (Shunt)՝ 380 Vdc, 0.
Արագություն՝ 1500 r/min Հզորությունը՝ մոտ 1.
1 kWDC շարժիչի սնուցման աղբյուր = 380 VOptocoupler և վարորդի սնուցման աղբյուրը = 21 V Սա նշանակում է, որ շարժիչի առավելագույն հոսանքը կամ ավելի բարձր վոլտը միացված կլինի բաղադրիչին։ համարժեք վարկանիշ:
Չոր անիվի դիոդը, որը նշվում է որպես D1 շղթայի դիագրամում, օգտագործվում է հոսքի ուղի ապահովելու համար դեպի շարժիչի հետադարձ պոտենցիալը, որպեսզի հոսանքը չշրջվի և չվնասի հավաքը, երբ հոսանքն անջատված է:
Շարժիչը դեռ պտտվում է (գեներատորի ռեժիմ):
Գնահատված առավելագույն հակադարձ լարումը 600 Վ է, իսկ առավելագույն առաջընթաց DC հոսանքը 15 է:
Հետևաբար, կարելի է ենթադրել, որ թռչող անիվի դիոդը կկարողանա աշխատել այս առաջադրանքի համար բավարար լարման և հոսանքի մակարդակներում:
IGBT-ն օգտագործվում է էլեկտրամատակարարումը շարժիչին միացնելու համար՝ Arduino-ից 5 վ pwm ազդանշան ստանալով օպտիկական կցորդիչի միջոցով և IGBT դրայվերից՝ շատ մեծ 380 Վ շարժիչի սնուցման լարման միացման համար:
Օգտագործված IGBT-ի առավելագույն շարունակական կոլեկտորային հոսանքը 4 է.
5Ա միացման ջերմաստիճանում 100 °c
Էմիտորի առավելագույն լարումը 600 Վ է:
Հետևաբար, կարելի է ենթադրել, որ թռչող անիվի դիոդը կարող է աշխատել բավարար լարման և հոսանքի մակարդակներում գործնական կիրառման համար:
Կարևոր է ավելացնել ռադիատորը IGBT-ին, նախընտրելի է մեծ ռադիատոր:
MOSFET արագ անջատիչը կարող է օգտագործվել առանց IGBT-ների:
IGBT-ի դարպասի շեմային լարումը 3.75 Վ-ի և 5.75
Վ-ի միջև է, և այս լարումն ապահովելու համար անհրաժեշտ է շարժիչ:
Շղթան աշխատում է 10 կՀց հաճախականությամբ, ուստի IGBT-ի միացման ժամանակը պետք է լինի ավելի արագ, քան 100 մեզ, այսինքն՝ մեկ ամբողջական ալիքի ժամանակը:
IGBT-ի միացման ժամանակը 15 վ է, ինչը բավական է:
Ընտրված TC4421 վարորդի միացման ժամանակը առնվազն 3000 անգամ ավելի է, քան PWM ալիքը:
Սա ապահովում է, որ վարորդը կարող է բավականաչափ արագ անցնել միացումների շահագործման համար:
Վարորդից պահանջվում է ավելի շատ հոսանք տրամադրել, քան Arduino-ն կարող է ապահովել:
Վարորդը ստանում է հոսանք, որն անհրաժեշտ է IGBT-ն գործարկելու համար սնուցման աղբյուրից, ոչ թե Arduino-ից:
Սա Arduino-ն պաշտպանելու համար է, քանի որ հոսանքի խափանումը գերտաքացնում է Arduino-ն, ծուխը դուրս կգա և Arduino-ն կկործանվի (
Փորձված և փորձարկված):
Վարորդը կմեկուսացվի միկրոկառավարիչից, որն ապահովում է PWM ալիքները՝ օգտագործելով օպտիկական միացում:
Ֆոտոէլեկտրական կցորդիչը լիովին մեկուսացնում է Arduino-ն, որը շղթայի ամենակարևոր և արժեքավոր մասն է:
Տարբեր պարամետրերով շարժիչների համար անհրաժեշտ է միայն IGBT-ը փոխել շարժիչին նման հատկություններով IGBT-ի, որը կարող է կարգավորել պահանջվող հակադարձ լարումը և շարունակական հավաքման հոսանքը:
WIMA կոնդենսատորը օգտագործվում է էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի հետ միասին շարժիչի սնուցման աղբյուրի վրա:
Սա պահպանում է կայուն էներգիայի մատակարարման լիցքը և ամենակարևորը օգնում է վերացնել համակարգում մալուխների և միակցիչների ինդուկտիվությունը: Բաղադրիչների միջև հեռավորությունը նվազագույնի հասցնելու համար, շղթայի դասավորության համար անհարկի ինդուկտիվությունը նշված է
Հատկապես IGBT վարորդի և IGBT-ի միջև ընկած օղակում:
Փորձ է արվում վերացնել աղմուկն ու զանգը գետնից Arduino-ի, օպտիկական կցորդիչի, վարորդի և IGBT-ի միջև:
Համագումարը եռակցված է Veroboard-ի վրա:
Շղթա կառուցելու հեշտ միջոց է եռակցումը սկսելուց առաջ սխեմայի բաղադրամասերը գծել վերո տախտակի վրա:
Եռակցում լավ օդափոխվող տարածքներում:
Օգտագործեք Scrath ֆայլի հաղորդիչ ուղին բաղադրիչների միջև բացը ստեղծելու համար, որոնք չպետք է միացվեն:
DIP փաթեթավորմամբ բաղադրիչները կարող են հեշտությամբ փոխարինվել:
Սա օգնում է առանց բաղադրիչների եռակցման և փոխարինող մասերը լուծելու անհրաժեշտության, երբ դրանք ձախողվում են:
Ես օգտագործել եմ բանանի վարդակներ (
Սև և կարմիր վարդակից)
Իմ սնուցման աղբյուրը վերոբորդին հեշտությամբ միացնելու համար հնարավոր է բաց թողնել դա, և մետաղալարը եռակցված է անմիջապես տախտակի վրա:
Ներառելով Arduino pwm գրադարանը (
կցված է որպես ZIP ֆայլ):
Համամասնական ինտեգրալ կարգավորիչի pi կարգավորիչ
Օգտագործվում է ռոտորի արագությունը վերահսկելու համար:
Հարաբերակցությունը և ամբողջական շահույթը կարող են հաշվարկվել կամ գնահատվել նախքան նստեցման բավարար ժամանակ և գերակատարում ստանալը:
PI վերահսկիչն իրականացվում է Arduino () loop-ի հետ միաժամանակ:
Տախոմետրը չափում է ռոտորի արագությունը:
Օգտագործեք analogRead՝ arduino-ի չափումները անալոգային մուտքերից մեկի մեջ մուտքագրելու համար:
Սխալը հաշվարկվում է ռոտորի ընթացիկ արագությունը հանելով ռոտորի սահմանված կետի արագությունից և սահմանվում է սխալի հավասարության:
Ժամանակի ինտեգրումը կատարվում է յուրաքանչյուր օղակի վրա նմուշի ժամանակը ավելացնելով և այն հավասար ժամանակ դնելով, այդպիսով մեծանալով օղակի յուրաքանչյուր կրկնության հետ:
Աշխատանքային ցիկլի տիրույթը, որը կարող է դուրս բերել Arduino-ն, տատանվում է 0-ից մինչև 255:
Օգտագործեք pwmWrite-ը PWM գրադարանում՝ աշխատանքային ցիկլը հաշվարկելու և այն ընտրված թվային ելքի PWM պինդին փոխանցելու համար:
Իրականացման կրկնակի սխալ PI վերահսկիչ = ref-rpm;
Ժամանակ = ժամանակ 20e-6;
Կրկնակի pwm = սկզբնական kp * սխալ ki * ժամանակ * սխալ;
PWMdouble sensor = analogRead (A1) ներդրում; pwmWrite (3, pwm-255);
Դուք կարող եք տեսնել ծրագրի ամբողջական կոդը ArduinoCode-ում: rar ֆայլ:
Ֆայլի կոդը հարմարեցված է վարորդին հետ փոխելու համար:
Հակադարձ շարժիչը ունի հետևյալ ազդեցությունը շղթայի աշխատանքային ցիկլի վրա, ինչը նշանակում է նոր_հերթական ցիկլ = 255-աշխատանքային ցիկլ:
Ոչ շրջված կրիչների համար դա կարող է փոխվել՝ հակադարձելով վերը նշված հավասարումը:
Ի վերջո, շղթան փորձարկվեց և չափվեց՝ որոշելու համար, թե արդյոք ձեռք են բերվել ցանկալի արդյունքները:
Կարգավորիչը դրված է երկու տարբեր արագության և վերբեռնվում է arduino-ում:
Հոսանքը միացված է։
Շարժիչը արագ արագանում է ավելի արագ, քան սպասվում էր, այնուհետև կայունանում է ընտրված արագություններով:
Այս կառավարման շարժիչի տեխնոլոգիան շատ արդյունավետ է և կարող է աշխատել բոլոր DC շարժիչների վրա: