Микропроцессорная система импульсного регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока независимого возбуждения
Организация взаимодействия ведомого контроллера с платой управления, расположенной на лицевой стороне преобразователя - задача центрального микропроцессора. Схема силовой части системы управления двигателем постоянного тока независимого возбуждения.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.02.2019 |
Размер файла | 222,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Объектом работы был выбран двигатель постоянного тока независимого возбуждения мощностью 2,5 кВт в составе электромашинного агрегата рис. 1.
Рис. 1. Электромашинный агрегат
микропроцессор контроллер двигатель силовой
В состав электромашинного агрегата входит двигатель постоянного тока независимого возбуждения соосно соединенный с асинхронным двигателем. Соединение электрических машин реализовано с помощью порошковой муфты для плавного регулирования создаваемого момента. Регистрация момента сопротивления реализована с помощью специализированного тензодатчика TRA-5K. Общая блок-схема разработанного комплекса (рис. 2) состоит из систем импульсного регулирования напряжения на обмотке якоря [1, 4] и обмотке возбуждения, а так же сопутствующих систем обеспечивающих работу комплекса.
Рис. 2. Блок схема комплекса
Основой схемы является центральный микропроцессор организовывающий взаимодействие ведомого контроллера с платой управления расположенной на лицевой стороне преобразователя. Управление реализуется с помощью кнопочной клавиатуры и потенциометрами задающие скважность и интенсивность изменения напряжения на соответствующих обмотках двигателя. Индикация режима работы и параметров схемы реализована с помощью двухстрочного жидкокристаллического индикатора (ЖКИ).
Ведомый контроллер реализует алгоритмы управления [2] для силовых транзисторов обмотки якоря и обмотки возбуждения через драйверы. Для питания обмоток установлен общий трехфазный мостовый выпрямитель с ёмкостным фильтром, для ограничения зарядного тока в момент включения служит ограничивающее сопротивление, которое шунтируется контактами магнитного пускателя КМ4. Для отслеживания основных параметров при работе преобразователя служит сигнальная плата на которой установлены датчики Холла. Сигналы с датчиков поступают на аналоговый вход платы АЦП и с цифровых выходов АЦП поступают в компьютер для организации виртуальной приборной панели.
Основа системы управления построена на микроконтроллерах AVR cерии AT90S8535 рис. 3.
Управление ЖК индикатором реализуется центральным контроллером D1, который принимает сигналы с клавиатуры системы управления. Грубое задание скважности и интенсивности осуществляется потенциометрами подключенные к порту «А» микроконтроллера D2 в соответствии с напряжением задания контроллер регулирует скважность сигнала с выхода периферийного модуля ШИМ генератора. Более плавную регулировку можно осуществлять кнопками подключенные к порту «В» и «С» микроконтроллера D2.
Рис. 3. Принципиальная схема системы управления
Основой силовой части системы регулирования является IGBT транзисторы [3] VT1, VT2 рис.4, которые используются в качестве силовых ключей в системе импульсного регулирования напряжения. Напряжение для питания обмоток выпрямляется трехфазной мостовой неуправляемой схемой построенной на диодах VD1-VD6. Для управления напряжением служат магнитные пускатели. Питание драйверов реализовано двухполярным блоком питания на специализированных микросхемах стабилизаторов 142ЕН8В. Для питания цифровой части системы управления и датчиков используется импульсный источник питания БП.
Рис. 4. Принципиальная схема силовой части
Литература
1. Андрианов В.Н. Электрические машины и аппараты / В.Н. Андрианов. techliter.ru - 2012г., 236 с.
2. Бабакин В.И. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. В 2-х ч. - УГНТУ, 2007г. - 576 с.
3. Герасимов В.Г. Электротехника и электроника в 3-х кн. Кн.2. - М.: «Высшая школа», 2010 г., 288 с.
4. Москаленко В.В. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.В. Москаленко. М.: Изд. центр «Академия», 2007. 368 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор комплектного реверсивного преобразователя типа БТУ3601 по техническим данным двигателя постоянного тока независимого возбуждения 2ПФ-200МУ4. Силовая схема и схема замещения силовой части электропривода. Передаточная функция объекта регулирования.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.12.2014Разработка принципиальной схемы, выбор защиты и расчет установок, блокировки и сигнализации. Изучение структурных и принципиальных схем силовой части системы, регуляторов. Построение графиков переходных процессов для двухконтурной и позиционной систем.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 11.07.2012Граничные значения коэффициента усиления и времени для регуляторов. Математическое описание двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Динамические свойства тиристорного преобразователя. Обеспечение разгона двигателя с заданным ускорением.
курсовая работа [967,1 K], добавлен 15.06.2014Анализ исходных данных и выбор схемы импульсного управления исполнительным двигателем постоянного тока. Принцип работы устройства. Расчёт генератора линейно изменяющегося напряжения. Построение механической и регулировочной характеристик электродвигателя.
курсовая работа [843,9 K], добавлен 14.10.2009Структура электропривода постоянного тока с микропроцессорным управлением. Процессорный и интерфейсный модули в составе микропроцессора. Отработка управляющих программ для реализации алгоритма управления. Особенности проектирования интерфейсного модуля.
курсовая работа [446,8 K], добавлен 08.07.2014Функциональная схема объекта управления, расчет математической модели и выбор параметров. Проектирование принципиальной схемы управляющего устройства. Оценка быстродействия системы, синтезированной методами модального управления и оптимизации контуров.
курсовая работа [590,8 K], добавлен 23.06.2009Структурная схема системы регулирования скорости двигателя постоянного тока. Расчет и определение параметров регуляторов тока и скорости. Логарифмические частотные характеристики контура тока. Передаточные функции разомкнутых контуров тока и скорости.
лабораторная работа [147,4 K], добавлен 14.05.2012Схема ключевого преобразователя напряжения с импульсным трансформатором. Регулировка напряжения и тока через нагрузку. Схема управления обмотками трансформатора. Комплексный расчет однокаскадный параметрический стабилизатор напряжения постоянного тока.
курсовая работа [959,9 K], добавлен 28.04.2014Структура микроконтроллера семейства MCS-51. Управление трехфазным бесколлекторным электродвигателем постоянного тока с использованием датчиков. Структурная и принципиальная схемы системы управления. Формирование последовательности выходных сигналов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 26.11.2012Определение передаточных функций элементов системы автоматического регулирования (САР) частоты вращения вала двигателя постоянного тока. Оценка устойчивости и стабилизация разомкнутого контура САР. Анализ изменения коэффициента усиления усилителя.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.07.2015Расчет регулируемого электропривода постоянного тока; параметры тиристорного преобразователя. Моделирование контуров и скорости тока, настройка на модульный и симметричный оптимумы. Обработка переходных процессов и логарифмических частотных характеристик.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 05.06.2013Расчет параметров двигателя постоянного тока. Расчёт и выбор согласующего трансформатора, выбор тиристоров. Система импульсно-фазового управления. Моделирование трехфазного трансформатора в режимах короткого замыкания и холостого хода в среде Matlab.
курсовая работа [651,6 K], добавлен 30.03.2015Составление структурной схемы электропривода с непрерывным управлением. Выбор элементов системы автоматизированного непрерывного регулирования. Моделирование двухконтурной системы по току якоря. Расчет контура регулирования по скорости вращения вала.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.01.2015Разработка функциональной и принципиальной схемы устройства, расчет его силовой части. Разработка системы управления: микроконтроллера, элементов системы, источники питания. Моделирование работы преобразователя напряжения, программного обеспечения.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 22.08.2011Система автоматического динамического торможения двигателя постоянного тока в функции скорости. Алгоритм работы системы управления. Коммутационная программа и схема электрических соединений. Перечень аппаратуры и указания по проведению эксперимента.
лабораторная работа [158,7 K], добавлен 02.04.2012Разработка структурной функциональной схемы устройства, его аппаратного обеспечения: выбор микроконтроллера, внешней памяти программ, устройства индикации, IGBT транзистора и драйвера IGBT, стабилизатора напряжения. Разработка программного обеспечения.
курсовая работа [495,1 K], добавлен 23.09.2011Проектирование системы управления скоростью вращения двигателя переменного тока, разработка ее структурной схемы и принцип работы, основные элементы системы. Характеристики регистра К134ИР8 и усилителя КР1182ПМ1. Конструкторское оформление устройства.
курсовая работа [608,7 K], добавлен 14.07.2009Выбор элементов тиристорного преобразователя. Особенности расчета тиристорного преобразователя для электропривода постоянного тока. Характеристики основных элементов преобразователя и схем защиты. Подбор подходящих под результаты расчета элементов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.10.2012Обоснование принципа построения и функциональной схемы преобразователя. Выбор емкости фильтра, транзисторов, диодов силовой цепи. Принцип управления мостовыми широтно-импульсными преобразователями. Расчет параметров элементов и характеристик силовой цепи.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.10.2019Принципиальная электрическая схема четырёхплечего неравновесного измерительного моста постоянного тока. Исследование чувствительности по напряжению мостовых измерительных схем постоянного напряжения, параметры при исследовании чувствительности схемы.
лабораторная работа [345,5 K], добавлен 03.12.2009