Design av DC-motor trinnløs hastighetsreguleringssystem ved hjelp av pic microchip mikrofon
I moderne industriproduksjon er elmotoren det viktigste drivutstyret. For tiden er KZ-D-stasjonssystemet som leverer tyristoren (dvs. silikonstyrbart) til elmotoren blitt mye brukt i DC-motordrevsystemet, og erstatter den store elmotoren. FD-systemet, sammen med den høye utviklingen av elektronisk teknologi, har ført til en gradvis endring av DC-motorhastighetsstyring fra analog til digital, spesielt ved bruk av single-chip-teknologi, som har ført til likestrømsmotorstyringsteknologi til en ny scene, intelligent Og høy pålitelighet er blitt utviklings trend. Frekvensstyringssystemet vedtar PIC16F874 single-chip mikrocomputer som den sentrale prosessoren, som fullt ut utnytter egenskapene til PIC16F874 single-chip-fangst, sammenligning og analog / digital konverteringsmodul som utløserkrets. Dens fordeler er: enkel struktur, synkronisering med hovedkretsen, jevn faseskift og med tilstrekkelig faseskiftområde og kontrollvinkeljustering opptil 10 000 trinn, kan det innse trinnløs utjevningskontroll av motoren. Pulsfronten er bratt og har tilstrekkelig amplitud, pulsbredden kan settes, stabilitet og anti-interferens ytelse er gode.
1 DC motorhastighetsprinsipp
I middels og små strømkomponenter er armatursløyfebestandigheten svært liten, og IaRa-termen i ligning (4) kan utelates. Det kan ses at hastigheten på likestrømsmotoren endres når armaturspenningen endres.
2 systemarbeid prinsipp
Systemet består hovedsakelig av en hovedstyringsbryter, en motorisk eksitasjonskrets, en tyristorhastighetsstyringskrets (inkludert en hastighetsmålingskrets), en likeretterings- og filtreringskrets, en utjevningsreaktor og en utladningskrets og en strømforbruk-bremsekrets. Systemet styres av en PI-regulator med lukket sløyfe. Etter at hovedbryteren er stengt, styres enfaset vekselstrøm ved hjelp av tyristorhastighetsstyringskretsen, og etter broreksifikasjon, filtrering og utjevning av reaktoren oppnås en liten puls, kontinuerlig likestrøm, som tilføres motoren , og samtidig passerer vekselstrømmen gjennom eksiteringskretsen. Etter utbedring er motoren begeistret og begynner å arbeide. Juster hastighetsinnstillingspotensiometeret RP1 i utløserkretsen, slik at når inngangsspenningen til AN1 reduseres, reduseres kontrollvinkelen til utgangen på PIC16F874-mikroprodusenten med en mikrofon tilsvarende, derved øker ledningsvinkelen til tyristoren, utgangsspenningen til hovedkretsen øker, og motorhastigheten øker. Samtidig øker utgangsspenningen til hastighetsmålingskretsen også. Etter PI-regulatorens virkemåte går motoren stabilt innenfor det angitte hastighetsområdet.
3 systemdel av kretsdesign
3.1 hoved krets design
Parametrene til hver komponent i hovedkretsen er vist i figur 1:
Trykk på startknappen SB1, kontakten KM-spolen er aktivert, KM-kontakten er lukket, den normalt lukket kontakten åpnes, startknappen er selvlåsende og hovedkretsen er slått på. Tyristorhastighetsreguleringskretsen styrer vekselstrømutgangen ved å endre kontrollvinkelen til triacet, og deretter gjennom DC-korrigering og filtrering oppnås DC. Samtidig rettes motoren av exciteringskretsen for å oppnå eksitasjon og begynne å arbeide.
Trykk på stoppknappen SB2, kontakten KM-spolen er avkoblet, KM åpner normalt kontakten, den normalt lukket kontakten lukkes, selvlåsingen slipper ut, hovedkretsen er avspenning, og motoren slutter å fungere.
For å begrense likestrømmen, er en utjevningsreaktor koblet til kretsen, og motstanden gir en utløpssløyfe for utjevningsreaktoren når hovedkretsen er plutselig slått av.
For å øke hastigheten på bremsing og stopp, bruker enheten energibesparende bremsing, og motstanden R4 og hovedkontaktkontaktoren normalt lukket kontakt utgjør en bremsekobling. Motorenes excitasjon drives av en separat likeretterkrets. For å forhindre at motoren blir demagnetisert og forårsaker en flyulykke, i eksitasjonskretsen, er understrømsreléet KA koblet i serie. Driftsstrømmen kan justeres med potensiometeret RP.
3.2 Thyristor Trigger Circuit Design
Tyristorutløserkretsen og parametrene er vist i figur 2. Spenningen fra de to punktene A og B i hovedkretsen blir transformert til -20V av transformatoren. Etter bruddrettingen genereres et halvbølgesignal på ca. 100 Hz ved 2 poeng, og R6 er passert. Etter at R7 er delt, er NPN-transistoren koblet til forsterkning, og en null-krysspuls genereres ved samleren av trioden. Den stigende kanten av nullpulsen blir først fanget av CCP1-modulen, og tidspunktet for forekomsten registreres, etterfulgt av nullpulsens fallende kant. Tidsforskjellen er nullovergangspulsbredden, og halvparten av verdien er puls midtpunktet. Med denne typen fangstmetode kan det nåværende nullpunktsstedet for vekselstrømmen nøyaktig oppnås, og den analoge spenningen til PIC16F874-pin RA1 / AN1 konverteres av ADC-modus-konverteringsmodulen. Verdien brukes som innstilt verdi for tyristorkontrollvinkelen (motorhastighetsinnstilt verdi), innstillingsverdien til potensiometeret RP1 endres, og tyristorkontrollvinkelen endres tilsvarende. Samtidig blir utgangsværdien til hastighetsmålingskretsen satt inn av PIC16F874-pinnen RC0 / T1CKI, og teller av TMR1-telleren. Beregn rotasjonshastigheten som hastighet tilbakemelding verdi. Oscillasjonsfrekvensen til mikroprodusenten med én chip i dette systemet vedtar 4MHz. Det er kjent fra egenskapene til instruksjonssyklusen til PIC16F874 single-chip mikrodatamaskinen at oppløsningen av tyristorkontrollvinkelen er den gjensidige av en fjerdedel av oscillasjonsfrekvensen til mikroprodusenten med én chip, det vil si 1 og den halv -Virkningstiden for strømfrekvensen er 10ms. Sagt at kontrollvinkelen kan nå 10.000 trinn, som helt kan realisere trinnløs utjevningskontroll av motoren.
Systemprogramvaren og maskinvareutformningen gjør full bruk av egenskapene til PIC16F874, enkeltchip-fangst, sammenligning, analog-til-digital-konverteringsmodul, og fordelene ved høy oscillasjonsfrekvens og rask respons av mikroprodusenten med én chip, og utformer den tilsvarende utløserkrets for å lage analog / digital konvertering modulen av PIC16F874 single-chip mikrocomputer. Det kan raskt og nøyaktig konvertere hastighetsinnstillingsverdien; CCP1-modulen kan nøyaktig fange null-krysspunktet for AC; timing telling modulen av hastighet måling krets kan nøyaktig telle og beregne tilbakemelding hastighet; CCP2-modulen kan sammenligne Tf-verdien utgangspulspuls i tide. Ved bruk av små DC-motorhastighetsstyringssystem har det kjennetegn ved enkel struktur, pålitelig drift, bredt justeringsområde, god strømkontinuitet og hurtig respons.
