Применение системы управления скоростью двигателей постоянного тока

  Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока

 

Регулятор постоянного тока - это устройство для регулировки скорости двигателя постоянного тока. Верхний конец подключен к источнику питания переменного тока, нижний конец подключен к двигателю постоянного тока, а регулятор постоянного тока преобразует мощность переменного тока в два выходных источника питания постоянного тока, один вход на неодимовый электродвигатель постоянного тока (статор), полностью На входе в якорь двигателя постоянного тока (ротор) регулятор постоянного тока регулирует скорость вращения двигателя постоянного тока путем управления напряжением постоянного тока якоря.   Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. В то же время двигатель постоянного тока подает ток обратной связи на регулятор. Регулятор определяет скорость двигателя постоянного тока в соответствии с током обратной связи. При необходимости выходное напряжение якоря корректируется для повторной регулировки скорости двигателя.

Схема управления скоростью двигателя постоянного тока обычно имеет следующие три метода:

1. Изменить напряжение якоря;
2. Изменить напряжение обмотки возбуждения;
3. Измените сопротивление петли якоря.

  Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. Используя однокристальный микрокомпьютер для управления переключением двигателя постоянного тока, обычно применяя метод регулировки напряжения якоря, PWM1 и PWM2 управляются однокристальным микрокомпьютером для генерации переменного импульса, так что напряжение на двигателе также импульсное напряжение с переменной шириной. В соответствии с формулой

U = AVCC

  Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. Где: U - напряжение якоря; a - скважность импульса (0 <a <1); Источник постоянного напряжения VCC, здесь 5В.

Напряжение якоря двигателя контролируется выходным импульсом микрокомпьютера с одной микросхемой, а смещение двигателя постоянного тока осуществляется с помощью технологии широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Поскольку в схеме H-моста, двигатель может работать только тогда, когда уровни PWM1 и PWM2 противоположны друг другу, то есть когда PWM1 и PWM2 оба имеют высокий или низкий уровень, они не могут работать, поэтому фактическая ширина импульса в приведенном выше фигура. Для B,

  Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. Мы устанавливаем период волны ШИМ равным 1ms, а коэффициент заполнения настраивается с помощью шагов 100 (разница между уровнями равна 10%), так что таймер T0 генерирует прерывание таймера каждые 0.01ms и входит в цикл следующего ШИМ волны каждый раз 100. На приведенном выше рисунке коэффициент заполнения равен 60%, то есть выходной импульс равен 0.6ms, а импульс выключения - 0.4ms, поэтому напряжение якоря равно 5 * 60% = 3V.

Мы говорим о прямом и обратном вращении.   Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. Если мы поворачиваем только в одном направлении, нам нужно только установить PWM1 на высокий уровень или низкий уровень и изменить только изменение импульса другого уровня PWM2, как показано ниже. Q4 включен, Q3 закрыт, двигатель может регулировать скорость вращения только по часовой стрелке)

После непрерывного изучения и обращения к дизайну мастера, управление шаговым двигателем микрокомпьютера с одной микросхемой окончательно завершается, и могут быть реализованы прямое и обратное вращение в реальном времени, ускорение и замедление шагового двигателя.

     Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока   Что касается принципа работы шагового двигателя, я полагаю, что многие люди уже знают, что на этот раз это четырехфазный шаговый двигатель, который использует четырехфазный рабочий режим с восемью выстрелами, а именно: A-AB-B-BC-C- CD-D -DA-A

Управление скоростью двигателя постоянного тока можно разделить на метод управления возбуждением и метод контроля напряжения якоря. Контроль возбуждения используется экономно, а контроль напряжения якоря используется в большинстве случаев.   Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. С развитием технологии силовой электроники изменение напряжения якоря может быть достигнуто различными способами, среди которых широтно-импульсная модуляция (ШИМ) является широко используемым методом изменения напряжения якоря. Способ состоит в том, чтобы регулировать напряжение U якоря двигателя постоянного тока путем изменения отношения времени включения напряжения якоря двигателя к периоду подачи питания (то есть, коэффициента заполнения), тем самым управляя скоростью двигателя.

 

  Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. Генератор треугольной волны используется для генерации треугольной волны UT определенной частоты, которая добавляется сумматором к входному командному сигналу UI для генерации сигнала UI UT, который затем отправляется на компаратор. Компаратор - это операционный усилитель, который работает в режиме разомкнутого контура с чрезвычайно высоким коэффициентом усиления разомкнутого контура и ограничивающими характеристиками переключения. Небольшое изменение разности сигналов между двумя входами заставляет компаратор выводить соответствующий сигнал переключения. Обычно отрицательный вход компаратора заземлен, а сигнал UI UT поступает с положительного вывода. Когда UI UT> 0, компаратор выдает положительный уровень полной амплитуды; когда UI UT0, компаратор выдает отрицательный уровень полной амплитуды.  Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока.

Процесс модуляции формы сигнала с помощью широтно-импульсного преобразователя показан на рис. 2. Из-за ограничивающих характеристик компаратора амплитуда выходного сигнала US не изменяется, но ширина импульса изменяется в зависимости от пользовательского интерфейса. Частота США определяется частотой треугольной волны.

Когда командный сигнал UI = 0, выходной сигнал US представляет собой прямоугольный импульс с равной шириной положительного и отрицательного импульсов. Сначала сигнал управления логикой двигателя выдается микрокомпьютером с одной микросхемой, в основном включающим в себя сигнал Dir направления вращения двигателя, сигнал PWM регулирования скорости двигателя и сигнал торможения двигателя Brake. Затем TL 494 выполняет широтно-импульсную модуляцию, и его выходной сигнал управляет силовой цепью H-моста для управления двигателем постоянного тока.   Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. H-мост состоит из четырех мощных усиленных полевых транзисторов, которые служат для изменения рулевого управления двигателя и усиления сигнала привода.

В схеме, которая реализует управление ШИМ двигателя, система использует чип TL494, и его внутренняя цепь состоит из цепи опорного напряжения генерации, колебательного контура, прерывистой схемы регулировки периода, два усилителя ошибки, импульсного компаратора ширина модуляции и выходной цепи, и т. д. Микросхема TL494 Широко используется в импульсных источниках питания с однотактным прямым двухпроводным, полумостовым, полумостовым.   Применение системы контроля скорости двигателя постоянного тока. Все схемы широтно-импульсной модуляции интегрированы. Микросхема имеет встроенный линейный пилообразный генератор с двумя внешними колебательными компонентами (один резистор и один конденсатор). Встроенный усилитель ошибок. Внутренне отвергает источник опорного напряжения 5V. Мертвое время можно отрегулировать. Встроенный силовой транзистор обеспечивает возможность привода 500mA. Нажмите или потяните два метода вывода.