Utformningen av DC motor steglös hastighet förordning system använder pic enda chip mikrodator

Utformningen av DC motor steglös hastighet förordning system använder pic enda chip mikrodator

I modern industriell produktion är elmotorn den huvudsakliga drivande utrustningen. Närvarande på KZ-D drive system som levererar tyristorn (dvs, kisel-kontrollerbara) enhet till elmotorn har allmänt använts i systemet DC motordrift, ersätter skrymmande elmotorn. F-D systemet, tillsammans med hög utveckling av elektronisk teknik, har lett till en gradvis förskjutning av DC motor varvtalsreglering från analog till digital, särskilt tillämpningen av single-chip-teknologi som har fört den DC motor speed control tekniken till en ny etapp, intelligent och hög tillförlitlighet har blivit dess utvecklingstrend. Systemet för kontroll av hastighet antar PIC16F874 enkel-flisa mikrodator som den centrala processorn, som fullt ut utnyttjar egenskaperna hos PIC16F874 enkel-flisa avskiljning, jämförelse och analog/digital konvertering modul som trigger kretsen. Dess fördelar är: enkla struktur, synkronisering med den stora kretsen, smidig fasförskjutning och med tillräcklig fas Skift utbud och kontroll vinkel justering upp till 10 000 steg, det kan realisera steglös utjämnande kontroll över motorn. Pulse framsidan är brant och har tillräcklig amplitud, pulsbredd kan ställas in, stabilitet och anti-inblandning prestanda är bra.

1 DC motor hastighet principen

I medelstora och små power DC-motorer, armatur loop motståndet är mycket liten och IaRa termen i ekvation (4) kan utelämnas. Det kan ses att hastigheten på DC-motor förändras när armaturspänningen ändras.

2 system arbetssätt

Systemet består i huvudsak av en viktigaste control switch, en motoriskt excitation krets, en tyristor hastighet styrkrets (inklusive en hastighet mätning krets), ett tillrättaläggande och filtrering krets, en utslätande reaktor och en utskrivande krets och en strömförbrukning bromsning krets. Systemet styrs av en sluten slinga PI regulator. Efter de viktigaste manöverkontakt är stängd, det enfas växelström styrs av styrkretsen tyristor hastighet och efter bron rättelse, filtrering, och utjämning reaktorn, en liten puls, kontinuerlig DC erhålls, som levereras till motorn, och på samma gång, strömmen passerar genom excitation kretsen. Efter rättelse, motorn är upphetsad och börjar jobba. Justera hastigheten inställningen potentiometern RP1 i trigger kretsen, så att när AN1 ingående spänning minskar, kontroll vinkeln av produktionen av den PIC16F874 enkel-flisa Mikrodatorn också minskar följaktligen överledning vinkeln på tyristorn «««ökar, den tillverkade spänningen av huvudsakliga krets ökar, och motorns hastighet ökar. Samtidigt, den tillverkade spänningen av rusad mäta krets också ökar. Efter åtgärden av den PI-regulatorn körs motorn stabilt inom intervallet inställd hastighet.

3 systemdel av kretsdesign

3.1 viktiga kretsdesign

Parametrar för varje komponent i den stora kretsen visas i figur 1:

Tryck på startknappen SB1, contactor KM spolen är strömförande, KM normalt öppna kontakten är stängd, normalt sluten kontakt öppnas, start-knappen är självlåsande och huvudsakliga kretsen är aktiverad. Styrkretsen tyristor hastighet kontrollerar AC produktionen genom att ändra kontroll vinkeln en triac, och sedan genom bron rättelse och filtrering, DC erhålls. Samtidigt korrigeras motorn av magnetiseringen kretsen att erhålla excitation och börja arbeta.

Tryck på stoppknappen SB2 contactor KM spolen energitillförseln, KM normalt öppen kontakt öppnar, är de normalt sluten kontakten stänger, den självlåsande är befriaren, den stora kretsen är energitillförseln, och motorn slutar fungera.

För att begränsa DC nuvarande rippel, en utslätande reaktor är ansluten till kretsen, och motståndet ger en ansvarsfrihet loop för utjämnande reaktorn när den stora kretsen stängs plötsligt av.

För att påskynda inbromsning och stopp, enheten använder energiförbrukande bromsning och resistorn R4 och den huvudsakliga circuit contactor normalt sluten kontakten utgör en bromsning länk. Motoriskt excitation drivs av en separat likriktare krets. För att förhindra att motorn att avmagnetiseras och orsakar en flygande olycka, i excitation kretsen, ansluts underström reläet KA i serie. Den driftström kan justeras genom potentiometern RP.

3.2 tyristor Trigger kretsdesign

Den tyristor trigger krets och parametrarna visas i figur 2. Spänningen från två punkterna A och B i den stora kretsen förvandlas till - 20V av transformatorn. Efter bron rättelse, en halv-vinkar signalerar av ca 100 Hz genereras på 2 ställen och R6 är passerat. Efter R7 delas, NPN transistorn ansluts för att förstärka och en noll-cross puls genereras på samlaren av trioden. Stigande kanten av noll-pulsen först fångas av modulen CCP1 och tiden för händelsen registreras, följt av fallande kanten av noll-puls puls. Skillnaden är noll-korsning pulsbredd, och hälften av dess värde är puls mittpunkten. Med denna typ av capture metoden, faktiska noll-gränsövergången av växelström kan erhållas noggrant och analoga spänningen av PIC16F874 pin RA1/AN1 konverteras av ADC läge konvertering modul. Värdet används som det inställda värdet av tyristor kontroll vinkeln (motorhastigheten värdet), inställt värde potentiometerns RP1 ändras och tyristor kontroll vinkeln ändras. Samtidigt, produktionsvärde av rusad mäta krets är ingång genom PIC16F874 pin RC0/T1CKI, och räknas av räknaren TMR1. Beräkna rotationshastighet som hastighet feedback värde. Svängningen frekvens den enkel-flisa Mikrodatorn i detta system antar 4MHz. Det är känt från egenskaperna hos instruktion cykeln av den PIC16F874 enkel-flisa mikrodator att upplösning av tyristor kontroll vinkeln är det reciproka värdet av en fjärdedel av den enkel-flisa Mikrodatorn, d.v.s. 1us svängningen frekvens , och halv-wave power frekvensen är 10ms. Sade att kontroll vinkeln kan nå 10 000 steg, som helt kan förverkliga steglös utjämnande kontroll av motorn.

Systemets programvara och maskinvara utformning utnyttjar egenskaperna hos PIC16F874 enkel-flisa capture, jämförelse, analog-till-digital konvertering modul och fördelarna med hög svängning frekvens och snabb respons av single-chip mikrodator och design motsvarande utlösare kretsen för att göra den analog/digital konvertering modulen av PIC16F874 enkel-flisa mikrodator. Kan snabbt och konvertera korrekt inställningsvärdet för hastighet; CCP1 modul kan exakt fånga point zero-korsning av AC; tidpunkten räknar modul av rusad mäta krets kan exakt räkna och beräkna feedback hastigheten; CCP2 modul kan jämföra Tf värde utdata trigger pulsen i tid. I tillämpningen av små DC motor hastighet styrsystem har den Egenskaper för enkel struktur, tillförlitlig drift, brett utbud, bra nuvarande kontinuitet och snabb respons.