Ky manual do të detajojë hartimin, simulimin, ndërtimin dhe testimin e konvertuesit DC-DC dhe kontrolluesin e sistemit të kontrollit për modalitetin e ndërrimit të motorit DC.
Konvertuesi do të përdoret më pas për kontrollin dixhital të motorit DC Shunt DC.
Qarku do të zhvillohet dhe testohet në faza të ndryshme.
Faza e parë do të ndërtojë një konvertues që funksionon në 40 v.
Kjo është bërë për të siguruar që ata nuk kanë induksion parazitar nga telat dhe përbërësit e tjerë të qarkut që dëmtojnë shoferin në tensione të larta.
Në fazën e dytë, konverteri do të drejtojë motorin me një tension prej 400 V në një ngarkesë maksimale.
Faza e fundit është të përdorni Arduino për të kontrolluar valën PWM për të rregulluar tensionin dhe për të kontrolluar shpejtësinë e motorit me ngarkesë të ndryshueshme.
Komponentët nuk janë gjithmonë të lirë, kështu që përpiquni të ndërtoni sistemin sa më lirë që të jetë e mundur.
Rezultati përfundimtar i këtij shërbimi do të jetë ndërtimi i një
kontrolluesi të konvertuesit dhe kontrollit të kontrollit DC, shpejtësia e motorit kontrollohet brenda 1% në pikën e vendosjes së gjendjes së qëndrueshme, dhe shpejtësia është vendosur brenda 2 s nën ngarkesën e ndryshueshme.
Motori im ekzistues ka specifikimet e mëposhtme.
Specifikimi i motorit: Armatura: 380 VDC, 3. 6 AEXCIATION (Shunt): 380 VDC, 0.
Shpejtësia: 1500 R/Minpower: Rreth 1.
1 KWDC Furnizim me energji motorike = 380 VoptoCoupler dhe Furnizimi me Energji të Shoferit = 21 VTHIS do të thotë se vlerësimet maksimale të rrymës dhe të tensionit të përbërësve të lidhur me ose kontrolluar me motorin e motorit.
Dioda e rrotës së thatë të shënuar si D1 në diagramin e qarkut përdoret për të siguruar një shteg rrjedhës në potencialin e mbrapa të kundërt të motorit për të parandaluar që rryma të kthehet dhe të dëmtojë asamblenë kur energjia është e fikur-
motori është akoma duke kthyer (modaliteti i gjeneratorit).
Tensioni maksimal i kundërt i vlerësuar është 600 V dhe rryma maksimale e DC përpara është 15.
Prandaj, mund të supozohet se dioda e fluturimit do të jetë në gjendje të punojë në tension të mjaftueshëm dhe nivele aktuale për këtë detyrë.
IGBT përdoret për të ndërruar furnizimin me energji elektrike në motor duke marrë një sinjal PWM 5 V nga Arduino përmes bashkuesit optik dhe shoferit IGBT për të ndërruar një tension shumë të madh të furnizimit me motor 380 V.
Rryma maksimale e kolektorit të vazhdueshëm të IGBT të përdorur është 4.
5A në një temperaturë kryqëzimi prej 100 ° C,
tensioni maksimal i emetuesit është 600 V.
Prandaj, mund të supozohet se dioda e fluturimit mund të funksionojë me tension të mjaftueshëm dhe nivele aktuale për aplikim praktik.
Shtë e rëndësishme të shtoni radiatorin në IGBT, mundësisht një radiator i madh.
MOSFET i shpejtë i ndërprerës mund të përdoret pa IGBT.
Tensioni i pragut të portës së IGBT është midis 3. 75 V dhe 5.
75 V dhe Drive kërkohet për të siguruar këtë tension.
Qarku funksionon me një frekuencë prej 10 kHz, kështu që koha e ndërrimit të IGBT duhet të jetë më e shpejtë se 100 SH.B.A., domethënë kohën e një valë të plotë.
Koha e ndërrimit të IGBT është 15ns, e cila është e mjaftueshme.
Koha e ndërrimit të shoferit të zgjedhur TC4421 është të paktën 3000 herë më shumë se vala PWM.
Kjo siguron që shoferi të jetë në gjendje të kalojë mjaft shpejt për funksionimin e qarkut.
Shoferi kërkohet të sigurojë më shumë rrymë sesa mund të sigurojë Arduino.
Shoferi merr rrymën e nevojshme për të operuar IGBT nga furnizimi me energji elektrike, jo nga Arduino.
Kjo është për të mbrojtur Arduino sepse dështimi i energjisë do të mbizotërojë Arduino, tymi do të dalë dhe Arduino do të shkatërrohet (
provohet dhe testohet).
Shoferi do të izolohet nga mikro-kontrolluesi që siguron valët PWM duke përdorur bashkuesin optik.
Bashkimi fotoelektrik izolon plotësisht Arduino, i cili është pjesa më e rëndësishme dhe e vlefshme e qarkut.
Për motorët me parametra të ndryshëm, është e nevojshme vetëm të ndryshoni IGBT në një IGBT me veti të ngjashme me motorin, të cilat mund të trajtojnë tensionin e kërkuar të kundërt dhe rrymën e mbledhjes së vazhdueshme.
Kondensatori Wima përdoret së bashku me kondensatorin elektrolitik në furnizimin me energji motorike.
Kjo ruan ngarkesën e furnizimit me energji të qëndrueshme, dhe më e rëndësishmja ndihmon në eliminimin e induktancës së kabllove dhe lidhësve në sistem. Për të minimizuar distancën midis përbërësve, induktanca e panevojshme për paraqitjen e qarkut renditet
veçanërisht në lak midis shoferit IGBT dhe IGBT.
Janë bërë përpjekje për të eleminuar zhurmën dhe zile nga toka midis Arduino, bashkues optik, shofer dhe IGBT.
Kuvendi është ngjitur në veroboard.
Një mënyrë e thjeshtë për të ndërtuar një qark është të vizatoni përbërësit e diagramit të qarkut në veroboard përpara se të filloni saldimin.
Saldimi në zona të ventiluara mirë.
Përdorni shtegun përçues të skedarit për të krijuar një hendek midis përbërësve që nuk duhet të lidhen.
Me paketimin e dip, përbërësit mund të zëvendësohen lehtë.
Kjo ndihmon pa pasur nevojë për të bashkuar përbërësit dhe për të zgjidhur pjesët e zëvendësimit kur ato dështojnë.
Kam përdorur priza bananeje (
fole në të zeza dhe të kuqe)
për të lidhur lehtësisht furnizimin me energji elektrike në veroboard, është e mundur që të kaloni këtë dhe teli është ngjitur direkt në tabelë.
Duke përfshirë bibliotekën Arduino PWM (
bashkangjitur si një skedar zip).
Një kontrollues PI i kontrolluesit integral proporcional
të përdorur për të kontrolluar shpejtësinë e rotorit.
Raporti dhe fitimi integral mund të llogariten ose vlerësohen para se të mund të merret koha e mjaftueshme e zgjidhjes dhe mund të merret mbivlerësimi.
Kontrolluesi PI zbatohet njëkohësisht me lak arduino ().
Takometri mat shpejtësinë e rotorit.
Përdorni analogread për të futur matjet e Arduino në një nga inputet analoge.
Gabimi llogaritet duke zbritur shpejtësinë aktuale të rotorit nga shpejtësia e rotorit të pikës së vendosur dhe vendoset të barazojë gabimin.
Integrimi i kohës bëhet duke shtuar kohën e mostrës në secilën lak dhe duke e vendosur atë në kohë të barabartë, duke u rritur kështu me secilën përsëritje të lakut.
Gama e ciklit të detyrës që Arduino mund të prodhojë është nga 0 deri në 255.
Përdorni PWMWrite në bibliotekën PWM për të llogaritur ciklin e detyrës dhe për ta prodhuar atë në PIN -in e zgjedhur të PWM të daljes dixhitale.
Implementimi i gabimit të dyfishtë të kontrolluesit PI = ref-rpm;
Koha = koha 20e-6;
PWM i dyfishtë = Gabim fillestar KP * Ki * Koha * Gabim;
Zbatimi i sensorit PWMDouble = analogread (A1); pwmwrite (3, PWM-255);
Ju mund të shihni kodin e plotë të projektit në Arduinocode. skedar rar.
Kodi në skedar është rregulluar për të kthyer shoferin.
Makina e kundërt ka efektin e mëposhtëm në ciklin e detyrës së qarkut, që do të thotë New_DutyCycle = 255-Dutycycle.
Për disqet jo të përmbysura, kjo mund të ndryshohet duke ndryshuar ekuacionin e mësipërm.
Më në fund, qarku u testua dhe u mat për të përcaktuar nëse rezultatet e dëshiruara janë arritur.
Kontrolluesi është vendosur në dy shpejtësi të ndryshme dhe është ngarkuar në Arduino.
Fuqia është e ndezur.
Motori shpejt përshpejton më shpejt sesa pritej dhe më pas stabilizohet me shpejtësi të zgjedhur.
Teknologjia e këtij motori kontrolli është shumë efektiv dhe mund të funksionojë në të gjithë motorët DC.
