ngasja e shpejtësisë së motorit dc

Ky manual do të detajojë projektimin, simulimin, ndërtimin dhe testimin e konvertuesit dc-dc dhe kontrolluesit të sistemit të kontrollit për modalitetin e ndërrimit të motorit dc.
Konvertuesi më pas do të përdoret për kontrollin dixhital të motorit DC të lëvizjes së ngarkesës.
Qarku do të zhvillohet dhe testohet në faza të ndryshme.
Faza e parë do të ndërtojë një konvertues që funksionon në 40 v.
Kjo bëhet për të siguruar që ata të mos kenë induktivitet parazitar nga telat dhe komponentët e tjerë të qarkut që dëmtojnë drejtuesin në tensione të larta.
Në fazën e dytë, konverteri do të përdorë motorin me një tension prej 400 V me një ngarkesë maksimale.
Faza e fundit është përdorimi i 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, prandaj përpiquni ta ndërtoni sistemin sa më lirë që të jetë e mundur.
Rezultati përfundimtar i këtij mjeti do të jetë ndërtimi i një
konverteri dc-DC dhe kontrolluesi i sistemit të kontrollit, shpejtësia e motorit kontrollohet brenda 1% në pikën e vendosjes së gjendjes së qëndrueshme dhe shpejtësia vendoset brenda 2 s nën ngarkesë të ndryshueshme.
Motori im ekzistues ka specifikat e mëposhtme.
Specifikimi i motorit: Armatura: 380 Vdc, 3. 6 Aksitim (Shunt): 380 Vdc, 0.
Shpejtësia: 1500 r/minFuqia: rreth 1.
Furnizimi me energji motori 1 kWDC = 380 VOptoçiftuesi dhe furnizimi me energji elektrike i drejtuesit = 21 V Kjo do të thotë se rryma maksimale ose voltazhi i motorit do të ketë të lidhur me rrymën ose volt më të lartë. vlerësim ekuivalent.
Dioda e rrotës së thatë e shënuar si D1 në diagramin e qarkut përdoret për të siguruar një rrugë rrjedhjeje drejt potencialit të pasmë të motorit për të parandaluar kthimin e rrymës dhe dëmtimin e montimit kur rryma është e fikur -
Motori është ende duke u rrotulluar (modaliteti i gjeneratorit).
Tensioni maksimal i vlerësuar i kundërt është 600 V dhe rryma maksimale DC përpara është 15.
Prandaj, mund të supozohet se dioda e volantit do të jetë në gjendje të punojë në nivele të mjaftueshme të tensionit dhe rrymës për këtë detyrë.
IGBT përdoret për të kaluar furnizimin me energji në motor duke marrë një sinjal 5 v pwm nga Arduino përmes bashkuesit optik dhe drejtuesit të IGBT për të ndërruar një tension shumë të madh të furnizimit të motorit 380 V.
Rryma maksimale e vazhdueshme e kolektorit e IGBT-së e përdorur është 4.
5A në një temperaturë bashkimi 100 °c
Tensioni maksimal i emetuesit është 600 V.
Prandaj, mund të supozohet se dioda e volantit mund të punojë në nivele të mjaftueshme të tensionit dhe rrymës për aplikim praktik.
Është e rëndësishme të shtoni radiatorin në IGBT, mundësisht një radiator të madh.
Ndërprerësi i shpejtë MOSFET mund të përdoret pa IGBT.
Tensioni i pragut të portës së IGBT është midis 3.75 V dhe
5.75 V dhe disku kërkohet për të siguruar këtë tension.
Qarku funksionon në një frekuencë prej 10 kHz, kështu që koha e kalimit të IGBT duhet të jetë më e shpejtë se 100 ne, domethënë koha e një vale të plotë.
Koha e ndërrimit të IGBT është 15 ns, e cila është e mjaftueshme.
Koha e ndërrimit të drejtuesit të zgjedhur TC4421 është të paktën 3000 herë më e madhe se ajo e valës PWM.
Kjo siguron që drejtuesi të jetë në gjendje të kalojë mjaft shpejt për funksionimin e qarkut.
Drejtuesit i kërkohet të sigurojë më shumë rrymë sesa mund të sigurojë Arduino.
Shoferi merr rrymën e nevojshme për të përdorur IGBT nga furnizimi me energji elektrike, jo nga Arduino.
Kjo është për të mbrojtur Arduino sepse ndërprerja e energjisë do të mbinxehet Arduino, tymi do të dalë dhe Arduino do të shkatërrohet (
E provuar dhe e testuar).
Drejtuesi do të izolohet nga mikrokontrolluesi që siguron valë PWM duke përdorur bashkuesin optik.
Bashkuesi fotoelektrik izolon plotësisht Arduino, i cili është pjesa më e rëndësishme dhe më e vlefshme e qarkut.
Për motorët me parametra të ndryshëm, është e nevojshme vetëm ndryshimi i IGBT në një IGBT me veti të ngjashme me motorin, i cili mund të përballojë tensionin e kërkuar të kundërt dhe rrymën e grumbullimit të vazhdueshëm.
Kondensatori WIMA përdoret së bashku me kondensatorin elektrolitik në furnizimin me energji të motorit.
Kjo ruan ngarkesën e furnizimit me energji të qëndrueshme dhe më e rëndësishmja ndihmon në eliminimin e induktivitetit të kabllove dhe lidhësve në sistem. Për të minimizuar distancën ndërmjet komponentëve, renditet induktiviteti i panevojshëm për paraqitjen e qarkut,
veçanërisht në qarkun ndërmjet drejtuesit të IGBT dhe IGBT-së.
Bëhen përpjekje për të eliminuar zhurmën dhe ziljen nga toka midis Arduino, bashkues optik, shofer dhe IGBT.
Asambleja 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 ajrosura mirë.
Përdorni shtegun përçues të skedarit Scrath për të krijuar një hendek midis komponentëve që nuk duhet të lidhen.
Me paketimin DIP, komponentët mund të zëvendësohen lehtësisht.
Kjo ndihmon pa pasur nevojë për saldimin e komponentëve dhe zgjidhjen e pjesëve zëvendësuese kur ato dështojnë.
Kam përdorur priza banane (
Prizë në të zezë dhe të kuqe)
Për të lidhur me lehtësi furnizimin tim me energji elektrike me veroboard, është e mundur që ta kapërceni këtë dhe teli ngjitet drejtpërdrejt në tabelë.
Duke përfshirë Bibliotekën Arduino pwm (
Bashkëngjitur si skedar ZIP).
Një kontrollues pi i kontrolluesit integral proporcional
Përdoret për të kontrolluar shpejtësinë e rotorit.
Raporti dhe fitimi integral mund të llogariten ose vlerësohen përpara se të arrihet koha e mjaftueshme e rregullimit dhe tejkalimi.
Kontrolluesi PI zbatohet njëkohësisht me Arduino ()loop.
Takometri mat shpejtësinë e rotorit.
Përdor analogRead për të futur matjet e arduino-s në një nga hyrjet analoge.
Gabimi llogaritet duke zbritur shpejtësinë aktuale të rotorit nga shpejtësia e pikës së caktuar të rotorit dhe vendoset në të barabartë me gabimin.
Integrimi i kohës bëhet duke shtuar kohën e mostrës në çdo lak dhe duke e vendosur atë në kohë të barabartë, duke rritur kështu me çdo përsëritje të ciklit.
Gama e ciklit të punës që Arduino mund të nxjerrë është nga 0 në 255.
Përdorni pwmWrite në bibliotekën PWM për të llogaritur ciklin e punës dhe për ta nxjerrë atë në pinin e zgjedhur të daljes dixhitale PWM.
Gabim i dyfishtë i zbatimit të kontrolluesit PI = ref-rpm;
Koha = koha 20e-6;
Dyfishtë pwm = kp fillestar * gabim ki * kohë * gabim;
Implementimi 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 drejtuesin.
Ngasja e kundërt ka efektin e mëposhtëm në ciklin e punës së qarkut, që do të thotë cikël i ri_duty = 255-dutycycle.
Për disqet jo të përmbysur, kjo mund të ndryshohet duke kthyer ekuacionin e mësipërm.
Së fundi, qarku u testua dhe u mat për të përcaktuar nëse rezultatet e dëshiruara ishin arritur.
Kontrolluesi është vendosur në dy shpejtësi të ndryshme dhe ngarkohet në arduino.
Energjia është ndezur.
Motori shpejt përshpejtohet më shpejt se sa pritej dhe më pas stabilizohet me shpejtësi të zgjedhura.
Teknologjia e këtij motori kontrolli është shumë efektive dhe mund të funksionojë në të gjithë motorët DC.